SU1030819A1 - Устройство дл подсчета предметов,перемещаемых конвейером - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЁТА ПРЕДМЕТОВ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ КОНВЕЙЕРОМ, содержащее блок источников света и блок фотодатчиков, установленных над конвейером в зоне движени  предметов, пороговый блок, выход которого соединен с информационным входом вычислительного блока, выход которого через блок считывани  подключен к счетчика , генератор импульсов, первый выход которого через делитель частоты соединен с первым управл ющим входом вычислительного блока, второй управл ющий вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены коммутатор и распределитель импульсов, вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, выходы распределител  импульсов подключены к управл ющим входам коммутаторов, выходы первого из которых соединены с входа (Л ми блокаисточников света, выходы блока фотодатчиков через второй коммутатор подключены к входу порогового блока. 111-;--11 ft

Description

2. Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что вычислителный блок выполнен из регистров сдвига , элемента И, реверсивного счетчика и блока элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, выход которого  вл етс  выходом вычислительного блока, информационный вход :которого  вл етс  первым входом первого регистра сдвига, первый второй и третий регистры сдвига соединеныпоследовательно , выходы трех последних  чеек первогб, второго и третье-. го регистров сдвига через элемент И подключены к первому входу четвертого регистра сдвига, четвертый и п тый регистры сдвига соединены последовательно , а выходы их последних двух  чеек подключены к первым входам блока элементов И, второй вход которого  вл етс  первым управл ющим входом вычислительного блока, вторые входы регистров сдвига объединены и  вл ютс  вторым управл ющим входом вычислительного блока.

Изобретение относитс  к автоматике , к электронным устройствам счета предметов, перемещаемых конвейером, и может быть использовано дл  учета различных предметов, ограниченных выпуклыми поверхност ми, имеющих разные размеры и произвольным обра . зом расположенных на ленте конвейере в частности может быть использовано на птицефабриках дл  подсчета количества  иц, поступающих на магис ральный конйейер из различных цехов дл  контрол  количества  иц, производ щихс  в каждом цехе,, и т.п. Известно устройство дл  подсчета ЛВ.ИЖУЩИХСЯ предметов, использующие принцип формировани  изображени  учи тываемых предметов и дальнейшей его логической обработки, содержащее осветитель , блок фотодатчиков (или оптоэлектронную CHCTeMyJ , пороговые и логические блоки дл  обработки формируемых изображений Ti. Недостатком это.го устройства  вл  етс  .недостаточна  точность При подсчете предметов, имек цих разные геометрические размеры, что св зано с использованием общего осветител  и .случайным положением предметов на конвейере. Наиболее близким к изобретению, по технической сущности  вл етс  устрой ство дл  подсчета штучных предметов, перемещаемых конвейером, содержащее блок источников света и блок фотодат .чиков, установленные над конвейер в.зоне движени  предметов, пороговый блок, выход которого соединен с информационным входом вычислительного блока, выход которого через блок считывани  подключен к входу счетчика , генератор импульсов, первый выход которого через делитель частоты (Соединен с 11ервым управл ющим входом вычислительного €лока, второй управл ющий вход которогоподключен к второму выходу генератора импульсов. Это устройство обеспечивает учет предметов, имеющих выпуклую форму и произвольным образом расположенных на ленте конвейера, путем получени  изображени  учитываемых предметов, стирани  контуров изображений соприкасающихс  объектов и подсчета числа изолированных областей (числа Эйлера ). , определ ю1-.шх количество прошедших предметов 2. Основным недостатком известного устройства  вл етс  больша  ошибка счета, завис ща  от взаимного расположени  учитываемых предметов и источника света. При совпадении фотометрической оси источника света с осью, проход щей через точку соприкосновени  двух или нескольких предметов,за счет их выпуклых поверхностей и диффузного характера отражени  уровень освещенности в области соприкосновени  возрастает по отношению к освещенности соответствующей точки изолированного предмета. Это приводит к тому, что в процессе формировани  двухградационного изображени  ,тов .при посто нной величине напр жени  порога, устанавливаемого в пороговом блоке, возможен пропуск мелких предметов или учет нескольких крупных за один, поскольку как размеры, так и расположение предметов на конвейере носит случайный характер. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. По.ставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  подсчета предметов, перемещаемых конвейером, содержащее блок источников света и блок фотодатчиков, установленные над ко,нвейером в зоне движени  предметов , пороговый блок, выход которого соединен, с информационньлм входом вычислительного блока, выход которого через блок считывани  подключен к входу счетчика, генератор импульсов, первый выход которого через делитель частоты соединен с первым управл ю-щим входом вычислительного блока, второй управл ющий вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов,введены коммутаторы и распределитель импульсов, вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, выходы распределител  импульсов подключены к управл ющим входам коммутаторов, выходы первого из которых соединены с входами блока источников света, выходы блока-фотодатчиков через второй коммутатор подключены к входу порогового блока. Кроме того, вычислительный блок выполнен из регистров сдвига, элемента И, реверсивного счетчика и блока элементов И, выходы которого соединевы с соответствующими входами реверсивного счетчика, выход которого  вл етс  выходом вычислительного блока . Информационный вход которого  вл етс  первым входом первого регистра сдвига , первый, второй и третийрегистры сдвига соединены последовательно, выходы трех последних  чеек первого, второго и третьего регистров сдвига через элемент И подключены к первому входу четвертого регистра сдвига, четвертый и п тый регистры сдвига соединены последовательно, а выходы их последних двух  чеек.подключены к первым входам блока элементов И, второй вход которого  вл етс  первым управл ющим входом вычислительного блока , вторые входы регистров сдвига объединены и  вл ютс  вторым управл ющим входом вычислительного, блока. На фиг.1 изображена структурна  схема устройства) на фиг.2 - функциональна  схема выполнени  вычислительного блока. Устройство содержит конвейер 1, блок 2 источников света, блок 3 фотодатчиков , генератор 4 импульсов, распределитель 5 импульсов, первый б и. .второй 7 коммутаторы, пороговый блок 8, вычислительный блок 9, делитель частоты 10, блок 11 считывани  и .счетчик 12. Вычислительный блок 9 содержит первый 13, второй 14 и третий 15 регистры сдвига, элемент И 16, четвертый 17 и п тый 18 регистры сдвига, блок 19 элементов И и ревер .сивный счетчик 20.. . Устройство работает следующим образом . . , .Над движущейс  лентой конвейера . 1 в плоскости, перпендикул рной ее движению, установлены блок 2 источНИКОВ света и блок 3 фотодатчиков. Источники света и фотодатчики этих блоков расположены с одинаковым шагом, величина котор-jro зависит от размеров учитываемых предметов. Источники света и фотоприемники работают в инфракрасном частотном диапазоне , что позвол ет устранить вли ние внешней освещенности и обеспечивает устойчивое формирование изображений предметов. Генератор 4 импульсов вырабатывает две последовательности импульсов: перва  - с частотой следовани  несколько сотен герц и определ ющей период формировани  одной строки изображений учитываемых предметов , втора  - с большей в М раз частотой следовани , где Ji - количество источников света и фотоприемников в соответствующих блоках. С приходом первого импульса второй посзледовательности на первом выходе распределител  5 импульсов формируетс  импульс, поступающий на первые управл ющие входы первого 6 и второго 7 коммутаторов. Импульс, сформированный на выходе второго распределител  5 импульсов, открывает первый ключ первого коммутатора 6. и первый ключ второго коммутатора 7. При этом-первый источник счета блока 2 источников . света формирует импульс инфракрасного излучени  с длительностью, равной Длительности импульса .второй последо-вательности . Диаметр зоны освещенности , создаваемый источником света, за-, висит от высоты расположени  линейки излучателей от поверхности учитываемых предметов и в данном случае не превьаиает их шага расположени  в линейке . Таким образом, источник света можно считать приближенно точечным, а так как в каждай момент времени работает только один соответствующий ему фотоприемник, исключаетс  эффект переотражений от поверхности учитываемых предметов. Импульс излучени  , отраженный от поверхности учитываемого предмета, воспринимаетс  перВЕлм фотоприемником блока 3фотодатчиков и на его выходе генерируетс  на:пр жение, поступающее на информационный вход первого ключа второго коммутатора 7. Это напр жение через открытый ключ поступает на вход порогового блока 8. Если величина напр жени , генерируемого фотодатчиком, больше установленной величины напр жени  порога, на выходе порогового блока 8 формируетс  сигнал Логической единицы, в противном случае Логический нуль. Таким образом, формируетс  один дискрет двухградационного изображени  учитываемого предмета. . С приходом и -го и шульса второй последовательности срабатывает h-й ключ первого коммутаторов, h -и источник света блока 2 источников света и соответственно м -е фотодатчик блока 3 фотодатчиков и ключ второго коммутатора 7. На выходе порогового

блока 8 формируетс  и -и дискрет двухградационного изображени , а на втором выходе генератора 4 импульсовимпульс первой последовательности. Зканчиваетс  формирование одной строк двухградационного изображени  учитываемых предметов.

Синхронно с формированием каждого дискрета двухградационного изображени  информаци  с выхода порогового блока 8 поступает на информационный вход вычислительного блока 9, на управл ющий вход которого подаетс  втора  последовательность импульсов, а на другой вход, через делитель 10 ч частоты, фиксирующий четную или нечетную пару строк двухградационного изображени , перва  последовательнос с частотой, деленной на два. ВычиС- лительный блок 9 реализует алгоритм стирани  контуров изображени  учитываемых предметов и подсчет числа изолированных областей (числа Эйлера , соответствующих количеству прошедших по конвейеру предметов. С выхода вычислительного блока 9 информаци  о количестве предметов периодически ил непрерывно считываетс  блоком 11 считывани  и поступает на счетчик 12

Стирание контуров изображений вычислительным блоком 9 реализуетс  следующим образом. Информаци  о каждом дискрете двухградационного изображени  поступает на информационный вход первого регистра 13 сдвига, последовательно соединенного с вторым и третьим регистрами 14 и 15 сдвига, число разр дов которых равно числу фотодатчиков, и с приходом импульса второй последовательности, поступающего на тактирующие входы сдвига всех регистров сдвига, записываетс  в первый разр д первого регистра 13 сдвига. С приходом второго импульса второй последовательности в первый разр д записываетс  нова  информаци  а. предыдуща  сдвигаетс  во второй разр д и т.д. Таким образом, после И-го импульса второй последовательности в-первом регистре 13 сдвига окажетс  информаци , соответствующа  одной строке двухградационного изображени . Затем начинаетс  процесс формировани  второй строки изображени  / при этом синхронно с записью информации в первый регистр 13 сдвига его содержимое переписываетс  во второй регистр 14 сдвига. В следующем такте содержимое второго регистра 14 сдвига переписываетс  в третий регистр 15 сдвига, содержимое первого регистра 13.сдвига - во второй регистр 14 сдвига, а в первый записываетс  информаци  о третьей строке. По три старших разр да первых трех регистров сдвига соединены элементом И 16 на дев ть входов. Синхронно

с процессом формировани  каждого дискрета изображени  осуществл етс  операци  стирани  контуров изображений . При зтом стираетс  элемент, отличный от нул , если хот  бы один из дев ти элементов имеет значение логического нул , т.е. значение логической единицы замен етс  на логический нуль. Результат поступает на ин(3хэрмационный вход четвертого регистра 17 сдвига, последовательно соединенного с п тым регистром 18

сдвига. Таким образом, после сформировани  трех строк изображени  в четвертый регистр 17 сдвига будет записано соответствующее им стертое- изображение, которое к моменту окончани  формировани  очередной строки исходного изображени  перепишетс  в п тый регистр 18 сдвига, а в четвертый регистр 17 сдвига будет записано новое стертое изображение .

Алгоритм счета числа изолированных областей С число Эйлера осуществл етс  синхронно с алгоритмом стирани  контуров изображени . С этой целью по два старших разр да четвертого регистра 17 сдвига и п того регистра 18 сдвига соединены с одним из входов блока 19 элементов И, на другой вход которого подаетс  сигнал Логический нуль нечетна  пара -анализируемых строк или Логический нуль четна  пара строк с делител  10 частоты. При этом при анализе нечетной пары строк в блоке 19 элементов И учитываютс  все четверки единиц изображени  горизонтальные пары единиц, правые единицы и правые вертикальные пары, т.е. после минимизации известными методами реализуетс  логическа  функци  вида

3(n)-CVl2.AMiXH AVl,)v(H ЛИ)

где и с индексом - соответствующий

элемент изображени , записанный в четвертом 17 и п том 18 регистрах сдвига.

Левые единицы и лейые вертикальные пары изображени  учитываютс  после сдвига информации- в этих регистрах на один шаг (разр д . С первого выхода блока 19 элементов И результат при каждом сдвиге информации на один шаг поступает на пр мой счетный вход реверсивного счетчика 20. При анализе четной пары строк предыдуща  строка изображени  и вновь сформированна  очередна  учитываютс  правые вертикальные пары единиц изображени  и четверки единиц изображени  или после минимизации реализуетс  логическа  функци  вида

Э,(.м)--(И1ли jvCvi2-i vff-i-)

Левые вертикальные пары единиц изображени  учитываютс  на следующем шаге, а остальные элементы формулы Эйлера - при анализе очередной нечётной пары строк.

С второго.выхода блока 19 элемен- 5 тов И результат поступает на обратный счетный вход реверсивного счетчика 20 и вычисл етс  из предыдущих показа- : НИИ, записанных при анализе нечетной пары строк. Таким образом, в ревер- Ю сивный счетчик 20 все врем  записываетс  число, соответствующее количеству предметов, прошедших по конвейеру.

Использование изобретени  в р де .областей народного хоз йства, например на крупных птицефабриках, позвол ет по сравнению с известным устройством повысить точность учета продукции , более гибко на этой основе проводить изменени  в технологическом процессе с целью оптимизации выхода готовой продукции птицефабрик, а также снизить бой  иц на лентах конвейе.ра путем исключени  контактного взаимодействи  с учитываемым предметом, например, в электромеханических счетчиках продукции.

Фи&.1

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЁТА ПРЕДМЕТОВ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ КОНВЕЙЕРОМ, содержащее блок источников света и блок фотодатчиков, установленных над конвейером в зоне движения предметов, пороговый блок, выход которого сое- динен с информационным входом вычислительного блока, выход которого через блок считывания подключен к вхо;ду счетчика, генератор импульсов, первый выход которого через делитель частоты соединен с первым управляющим входом вычислительного блока, второй управляющий вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены коммутатор и распределитель импульсов, вход которого соединен с вторым выходом ге-; нератора импульсов, выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам коммутаторов, выходы ! первого из которых соединены с входами блока’источников света, выходы блока фотодатчиков через второй коммутатор подключены к входу порогового блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислительный блок выполнен из регистров сдвига, элемента И, реверсивного счетчика и блока элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, выход которого является выходом вычислительного блока, информационный вход которого является первым входом первого регистра сдвига, первый, второй и третий регистры сдвига соединены последовательно, выходы трех последних ячеек первогф, второго и третье-, го регистров сдвига через элемент И подключены к первому входу четвертого регистра сдвига, четвертый и пятый регистры сдвига соединены последовательно, а выходы их последних двух ячеек подключены к первым входам блока элементов И, второй вход которого является первым управляющим входом вычислительного блока, вторые входы · регистров сдвига объединены и являются вторым управляющим входом вычислительного блока.