SU1212631A1 - Устройство дл сортировки объектов по типоразмеру - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам сортировки, конкретнее к устройствам дл  сортировки объектов по типоразмеру.

Цель изобретени  - повышение скорости сортировки за счет возможности произвольного расположени  объекта на измерительной позиции.

На фиг. 1 изобрагкена структурна  схема устройства-; на фиг. 2 - блок осветителей- , и фотоприемников; на фиг. 3 - струк.турна  схема блока Дешифрации типоразмера; : на фиг. 4 - структурна  схема блока-, сравнени  кодов типоразмеров; на фиг. 5 - структурна  с-хема блока определени  местоположени  и ориентации; на фиг. 6 - структурна  схема блока сканировани  и идентификации; на фиг. 7 - схема установки осветителей и фотоприемников при нахождении центра изображени  идентифицируемого объекта.

Устройство состоит из блока 1 осветителей и фотоприемников, блока 2 дешифрации типоразмера, блока 3 сравнени  кодов типоразмера, блока 4 определени  местоположени  и ориентации, блока 5 сканировани  и идентификации, исполнительных механизмов сканировани  6 и перемещени  7, блока 8 контрол  и регистрации и блока 9 переключени  приводов по адресу складировани . Блок 1 осветителей и фотоприемников включает матрицу 10 осветителей и матрицу 11 фотоприемников. Блок 2 дешифрации типоразмера включает дешифраторы 12 двоичных кодов изображени  и усилитель-формирователь 13 сигналов. Блок 3 сравнени  кодов типоразмеров включает регистры 14 записи, регистр 15 считывани , логический элемент И 16, RS-триггер 17, регистр 18, регистр 19 низкой частоты и регистр 20 высокой частоты. Блок 4 определени  местоположени  и ориентации включает регистр 21 сканировани , регистр 22 поперечного перемещени , регистр 23 продольного перемещени  и схему ИЛИ 24. Блок 5 сканировани  и идентификации включает усилители-формирователи 25-27, схемы ИЛИ 28-33 и схемы И 34-43, генератор 44, регистр 45 и RS-триггеры 46-49.

Исполнительный механизм 6 сканировани  включает шаговый двигатель 50 продольного перемещени , шаговый двигатель 51 поперечного перемещени  и двигатель 52 вращени . Исполнительный механизм 7 перемещени  включает механизм 53 манипул ции объектом 54 и механизм 55 транспортировки . Параллельно расположенные дешифраторы 12 двоичных кодов изображени  подключены к общему дешифратору 12 двоичных кодов изображени , который своими выходами подключен к усилителю-формирователю 13 сигналов, соединенному с блоком 5 сканировани  и идентификации, а также с регистрами 14 записи и регистром 15 считывани , подключенному параллельно к логическому элементу И 16.

Регистры 14 записи последовательно соединены с регистром 15, регистром 19 низкой частоты и регистром 20 высокой частоты , а логический элемент И 16 подсое- динен к RS-триггеру 17, который соединен с блоком 4 определени  местоположени  и ориентации, представл ющим собой параллельно расположенные регистры: регистр 23 продольного перемещени , регистр 22 поперечного перемещени , регистр 21 сканировани  и схему ИЛИ 24, соединенные с блоком 5 сканировани  и идентификации. Последний представл ет собой параллельно расположенные схемы И 36 и 38, которые подключены к схеме ИЛИ 32, соединенной

с RS-триггером 47 и схемой И 41, котора  соедин етс  со схемой ИЛИ 30, подключенной этим же входом к блоку 2. Схема И 41 подсоедин етс  к схеме ИЛИ 31 последовательно соединенными триггером 47, схемой И 35, схемой ИЛИ 29

и усилителем-формирователем 26, подключенным к шаговому двигателю 51 поперечного перемещени .

Параллельно расположенные схемы И 37 и 38 последовательно соединены со схемой ИЛИ 33, схемой И 42, а также схемами ИЛИ 30, RS-триггером 46, схемой И 34, схемой ИЛИ 28 и усилителем-формирователем 25, подключенным к шаговому двигателю 50 продольного перемещени . Схемы И 34 и 35 вторыми входами соединены

с регистром 45, соединенным с триггером 48 и схемой И 43, подключенной к блоку 3. Триггер 48 соединен с RS-триггером 49 и генератором 44, выход которого соединен с входом .схемы И 40, вы- -ход которой подключен к регистру 21 сканировани .

В блоке 1 осветителей и фотоприемников , включающем матрицу 10 осветителей и матрицу 11 фотоприемников, перед выполнением режима обучени  производ т попарную настройку осветителей и фотоприемНИКОВ матриц осветителей 10 и фотоприемников 11. В результате настройки осветители 10 оказываютс  оптически св заны с фотоприемниками 11 таким образом, что каждый из фотоприемников, расположенный напротив определенного осветител , фиксирует прохождение или непрохождение светового потока, направленного данным осветителем в заданную характерную точку исследуемого объекта 54.

Принцип работы устройства основан на

облучении произвольно расположенных объектов световыми потоками, получении их теневого изображени  и определении его центра , после совмещени  которого с центром матриц и синхронном их развороте формируютс  двоичные коды изображений и выполн етс  их последний анализ.

Перед началом эксплуатации в режиме настройки предметы поочередно помещают в зону распознавани  на равное рассто ние

между наход щимис  в исходном положении матрицей 10 осветителей и матрицей 11 фотоприемников и только в их середине, после чего происходит формирование изображени  предметов по прохождению через них указанных световых потоков. Затем выполн етс  освещение объектов матрицей 10 осветителей и воспри тие проход щих световых потоков матрицей 1 фотоприемников при сравнении получаемого с выходов фотоприемников кода типоразмера исследу- емого объекта с заданным, формируемым до начала сортировки при расположении всех исследуемых объектов последовательно между матрицей осветителей и матрицей фотоприемников . Причем, нижний р д осветителей 10 и фотоприемников 11 настроен так, что световые потоки из осветителей 10 направлены строго перпендикул рно матрице фотоприемников 11, а у остальных попарно настроенных осветителей 10 и фотоприемников 11 относительно плоскости мат- риц осветителей и фотоприемников настройка производитс  в зависимости от возможных конфигураций всей номенклатуры исследуемых объектов. Так, дополнительно осуществл етс  ориентирование осветителей нижнего р да матрицы осветителей параллельно один другому и каждого из них напротив соответствующего ему фотоприемника нижнего р да матрицы фотоприемников, ориентированных в пространстве аналогично. В результате этих настроек, присутствие объекта, расположен- ного в указанном месте зоны распознавани  приводит к возникновению определенного , соответствующего только ему кода его объемного изображени , поступающего далее на вход блока 12 дешифрации типоразмера (на дещифраторы 12 двоичных ко- дов изображени ). После дещифрации сигнал типоразмера исследуемого предмета усиливаетс  усилителем-формирователем 13 и поступает в блок 3 сравнени  кодов типоразмеров , где информаци  записываетс  в регистры 14 записи по разрешающему сигналу от блока 5 сканировани  и идентификации , который вырабатываетс  вследствие поступлени  сигналов на схему И 43 от регистра 45, блока 4 определени  местоположени  и ориентации и схемы ИЛИ 24. Таким образом, дл  каждого конкретного набора объектов в режиме настройки-обучени  информаци  о каждом объекте при его заданной ориентации записываетс  в регистры 14 записи.

После перехода к рабочему режиму и подачи исследуемого объекта 54 в зону распознавани  щаговый двигатель 50 исполнительного механизма сканировани  перемещает блок 1 осветителей и фотоприемников с исходного положени  в правую сто- року до тех пор, пока не происходит затемнение фотодатчиков I 1 нижнего р да, при этом равное количество засветки фотодатчиков с правой и левой стороны соответственно дешифрируетс  дешифраторами

12и после усилени  выходной информационный сигнал «Центр тени продольного направлени  поступает через усилитель

13на усилитель-формирователь 27 и далее на исполнительный механизм 6 сканировани  дл  разворота блока I осветителей и фотоприемников на 90° относительно продольного направлени  двигателем 52, дл  нахождени  сигнала «Центр тени и в поперечном направлении аналогично. Таким образом , определ етс  центр сортируемого объекта и далее выполн етс  синхронное шаговое вращение двигателем 52 матрицы 10 осветителей и матрицы 11 фотоприемников вокруг центра теневого изображени  сортируемого объекта 54 при непрерывном считывании формируемых кодов.

Соответствующий код дешифрируетс  блоком 12 дещифрации, при этом с выхода схемы 12 снимаетс  разр дный двоичный код, т. е. разрещающую способность устройства определ ют 2 типоразмерами, и после усилени  усилителем-формирователем 13 сигналов он записываетс  в регистр ,15 считывани , одновременно с этим запускаетс  генератор 19, вырабатывающий сигналы с равной частотой повторени , которые подаютс  на регистр 18 дл  поочередного подключени  регистров 14 записи. При этом один из подключенных регистров 14 выдает информацию на логический элемент И 16, одновременно с этим подаетс  информаци  и с регистра 15 считывани , информационный код сравниваетс , и если в регистре находитс  код, не соответствующий ни одному из кодов, записанных в регистры 14 при режиме обучени , то информационный сигнал «Центр тени подаетс  на схему ИЛИ 30 и в схему И 41, триггер 49 запускает генератор 44, который вырабатывает импульсы с равной частотой повторени  и через схему И 40 код угла записываетс  в регистр 21 сканировани . Одновременно с этим потенциал разрешени  «Работа подаетс  на схему И 42 и на схему ИЛИ 31, снимаетс  информаци  с регистра 21 «угла и через схемы 36, 38, 37.и 39 подаетс  на схему ИЛИ 32, 33, и при возможном положении блока 1 осветителей и фотодатчиков в области разворота от 90 до 180° или от 180 до 270° или от 270 до 360°, информационный сигнал подаетс  на схему ИЛИ 29, а если положение блока 1 фотоприемников и осветителей находитс  от О до 180° или от 180 до 270°, то информационный сигнал подаетс  на схему ИЛИ S3. далее на схему И 41 и триггер 46. Схема И 41 вырабатывает единичный сигнал только тогда, когда на нее поступает единичный импульс со схемы ИЛИ 32 и от блока 2 дешифрации типоразмера, свидетельствующий о нахождении изображени  объекта 54 в центре. При срабатывании схемы И

41 сигнал поступает на схему ИЛИ 31 и далее на триггер 47, который выдает единичный сигнал на схему И 35 при условии, что на него со схемы ИЛИ 31 поступает нулевой сигнал, а со схемы ИЛИ 33 - единичный сигнал, со схемы И 35 сигнал записываетс  в регистр 22 (о перемещении исполнительного механизма сканировани  в продольном направлении), а также поступает на схему ИЛИ 29, после чего он усиливаетс  схемой 26, котора  подает команду в исполнительный механизм 6 сканировани  шаговому двигателю 50 о перемещении блока 1 на один шаг в продольном направлении.В поперечном направлении шаговый двигатель 51 поперечного переме- шени  передвигает блок 1 осветителей и фотоприемников дл  поиска сигнала «Центр тени в поперечном направлении при условии , когда на триггер 46 со схемы ИЛИ 30 поступает нулевой сигнал, а со схемы ИЛИ 32 - единичный сигнал, при этом со схемы И 34 сигнал записываетс  в регистр 23, а также поступает на схему ИЛИ 28, после чего он усиливаетс  блоком 25 и подаетс  на исполнительный механизм 6 сканировани .

Так выполн етс  поперечное синхронное поступательное движение и разворот матриц осветителей 10 и фотодатчиков 11 относительно сортируемого объекта 54 при непрерывном считывании и сравнении форми- руемых кодов его типоразмера до совпадени  с заданным, с подсчетом при этом количества выполненных до момента сравнени  шагов синхронного движени  в продольном и поперечном направлени х, и разворота матрицы 10 осветителей и матрицы 11 фотодатчиков как координат расположени  и ориентации объекта 54 полученного кода типоразмера относительно исходного местоположени  и ориентации матриц осветителей и фотодатчиков. Если в регистре 15 блока записываетс  код, соответствующий одному из кодов, записанных в одном из регистров 14, то логический элемент И 16 подает единичный сигнал на триггер 17 о соответствии кодов, который при этом условии подает единичный сигнал на блок 9 переключени  приводов по адресу складировани , информацию на первый вход блока 8 контрол  и регистрации и сигнал о разрешении записи координат нахождени  предмета в регистры блока 21-23. Информаци  записываетс  в указанные регистры и выдает координаты местоположени  и ориентацию объекта в механизм 55 транспортировки , который выводит двигатель 52 манипул ции в точку с нужными координатами , далее происходит захват объекта и блок 9 переключени  приводов по адресу дает команду (по входу блока 1) исполнительному механизму перемещени  о транспортировке объекта в отведенное дл  него место. После этого в зоне распознавани  происходит обработка нового предмета и т. д.

Фмг.З

От SAOXa 45

Цпр.

Om5fl.28.

занесение кода

От SA.

гч

S SflOH W

От внешнего ycmpouomSa

ФигЛ

Составитель Б. Быховский

Редактор А. ВоровичТираж 566Корректор М. Максимишинец

Заказ 693/15Техред И. ВересПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ОБЪЕКТОВ ПО ТИПОРАЗМЕРУ, содержащее матрицу фотоприемников, электрически связанную с системой управления, включающей блок дешифрации типоразмера и блок переключения приводов по адресу складирования, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости сортировки за счет обеспечения возможности произвольного расположения объекта на измерительной позиции, система управления дополнительно имеет блоки сравнения кодов типоразмеров, контроля и регистрации, определения местоположения и ориентации матрицы фотоприемников, сканирования и идентификации и исполнительные механизмы перемещения и сканирования матрицы фотоприемников, причем первый выход блока дешифрации типоразмера соединен с первым входом блока сканирования и идентификации, а второй выход связан с пер- вым входом блока сравнения кодов типоразмеров, первый выход которого соединен с первым входом блока контроля и регистрации и через блок переключения приводов по адресу складирования с входом исполнительного механизма перемещения матрицы фотоприемников, второй выход блока сравнения кодов типоразмеров связан с первым входом блока определения местоположения и ориентации матрицы фотоприемников и вторым входом блока сканирования и идентификации, первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнения кодов типоразмеров, второй выход блока сканирования и идентификации связан с вторым входом блока определения местоположения и ориентации матрицы фо- § топриемников, выход которого соединен с третьим входом блока сканирования и идентификации, первый выход исполнительного механизма перемещения матрицы фотоприемников связан с третьим входом блока определения местоположения и ориентации матрицы фотоприемников, а второй выход соединен с вторым входом блока контроля и регистрации, третий выход блока сканирования и идентификации связан с входом исполнительного механизма сканирования матрицы фотоприемников.

   SU „„ 1212631

   Фиг.1