Устройство для сортировки объектов по типоразмеру

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 В 07 С 5 10

Фиг.1 (21) 3708465/28-12 (22) 11.03.84 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (72) Д. Н. Вайсберг, М. А. Попов, И. Л. Ерош и В. Л. Генкин (53) 621.928.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 636045, кл. В 07 С 5/10, 1978. (54) (57) 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„„SU„„1212631 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 иден- // тификации, первый выход исполнительного механизма перемещения матрицы фотоприемников связан с третьим входом блока определения местоположения и ориентации Я матрицы фотоприемников, а второй выход соединен с вторым входом блока контроля м и регистрации, третий выход блока скани- ) рования и идентификации связан с входом исполнительного механизма сканирования матрицы фотоприемников.

1Ь

1212631

Изобретение относится к устройствам сортировки, конкретнее к устройствам для сортировки объектов по типоразмеру.

Цель изобретения — повышение скорости сортировки за счет возможности произвольного расположения объекта на измерительной позиции.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства;: на фиг. 2 — блок осветителей-.и фотоприемников; на фиг. 3— структурная схема блока дешифрации типоразмера; на фиг. 4 — структурная схема блока: сравнения кодов типоразмеров; на фиг. 5 — структурная схема блока определения местоположения и ориентации; на фиг. 6 — структурная схема блока сканирования и идентификации; на фиг. 7— схема установки осветителей и фотоприемников при нахождении центра изображения идентифицируемого объекта.

Устройство состоит из блока 1 осветителей и фотоприемников, блока 2 дешифрации типоразмера, блока 3 сравнения кодов типоразмера, блока 4 определения местоположения и ориентации, блока 5 сканирования и идентификации, исполнительных механизмов сканирования 6 и перемещения

7, блока 8 контроля и регистрации и блока 9 переключения приводов по адресу складирования. Блок 1 осветителей и фотоприемников включает матрицу 10 осветителей и матрицу 11 фотоприемников. Блок 2 дешифрации типоразмера включает дешифраторы 12 двоичных кодов изображения и усилитель-формирователь 13 сигналов. Блок

3 сравнения кодов типоразмеров включает регистры 14 записи, регистр 15 считывания, логический элемент И 16, RS-триггер 17, регистр 18, регистр 19 низкой частоты и регистр 20 высокой частоты. Блок 4 определения местоположения и ориентации включает регистр 21 сканирования, регистр 22 поперечного перемещения, регистр 23 продольного перемещения и схему ИЛ И 24.

Блок 5 сканирования 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 сканирования включает шаговый двигатель 50 продольного перемещения, шаговый двигатель 51 поперечного перемещения и двигатель 52 вращения. Исполнительный механизм 7 перемещения включает механизм 53 манипуляции объектом 54 и механизм 55 транспортировки. Параллельно расположенные дешифраторы 12 двоичных кодов изображения подключены к общему дешифратору 12 двоичных кодов изображения, которыи своими выходами подключен к усилителю-формирователю 13 сигналов, соединенному с блоком

5 сканирования и идентификации, а также с регистрами 14 записи и регистром 15 считывания, 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 подсоединен к RS-триггеру 17, который соединен с блоком 4 определения местоположения и ориентации, представляющим собой параллельно расположенные регистры: регистр 23 продольного перемещения, регистр 22 поперечного перемещения, регистр 21 сканирования и схему ИЛИ 24, соединенные с блоком 5 сканирования и идентификации.

Последний представляет собой параллельно расположенные схемы И 36 и 38, которые подключены к схеме ИЛИ 32, соединенной с RS òðèããåðîì 47 и схемой И 41, которая соединяется со схемой ИЛИ 30, подключенной этим же входом к блоку 2.

Схема И 41 подсоединяется к схеме

ИЛИ 31 последовательно соединенными триггером 47, схемой И 35, схемой ИЛИ 29 ро и усилителем-формирователем 26, подключенным к шаговому двигателю 51 поперечного перемещения.

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 перемещения. 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 сканирования.

В блоке 1 осветителей и фотоприемников, включающем матрицу 10 осветителей и матрицу 1 фотоприемников, перед выполнением режима обучения производят попарную настройку осветителей и фотоприем40 ников матриц осветителей 10 и фотоприемников 11. В результате настройки осветители 10 оказываются оптически связаны с фотоприемниками 1! таким образом, что каждый из фотоприемников, расположенный напротив определенного осветителя, 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 изображения и определении его центра, после совмещения которого с центром матриц и синхронном их развороте формируются двоичные коды изображений и вы55 полняется их последний анализ.

Перед началом эксплуатации в режиме настройки предметы поочередно помещают в зону распознавания на равное расстояние

1212631 между находящимися в исходном положении матрицей 10 осветителей и матрицей 11 фотоприемников и только в их середине, после чего происходит формирование изображения предметов по прохождению через них указанных световых потоков. Затем выполняется освещение объектов матрицей

10 осветителей и восприятие проходящих световых потоков матрицей 11 фотоприемников при сравнении получаемого с выходов фотоприемников кода типоразмера исследуемого объекта с заданным, формируемым до начала сортировки при расположении всех исследуемых объектов последовательно между матрицей осветителей и матрицей фотоприемников. Причем, нижний ряд освети15 телей 10 и фотоприемников 11 настроен так, что световые потоки из осветителей .

10 направлены строго перпендикулярно мат-. рице фотоприемников 11, а у остальных попарно настроенных осветителей 10 и фотоприемников 11 относительно плоскости матриц осветителей и фотоприемников настройка производится в зависимости от возможных конфигураций всей номенклатуры исследуемых объектов, Так, дополнительно осуществляется ориентирование осветителей нижнего ряда матрицы осветителеи параллельно один

25 другому и каждого из них напротив соответствующего ему фотоприемника нижнего ряда матрицы фотоприемников, ориентированных в пространстве аналогично. В результате этих настроек, присутствие объекта, расположенного в указанном месте зоны распознавания приводит к возникновению определенного, соответствующего только ему кода его объемного изображения, поступающего далее на вход блока 12 дешифрации типоразмера (на дешифраторы 12 двоичных кодов изображения) . После дешифрации сигнал типоразмера исследуемого предмета усиливается усилителем-формирователем 13 и поступает в блок 3 сравнения кодов типоразмеров, где информация записывается в регистры 14 записи по разрешающему сигналу от блока 5 сканирования и идентификации, который вырабатывается вследствие поступления сигналов на схему И 43 от регистра 45, блока 4 определения местоположения и ориентации и схемы ИЛИ 24.

Таким образом, для каждого конкретного набора объектов в режиме настройки-обучения информация о каждом объекте при его заданной ориентации записывается в регистры 14 записи.

После перехода к рабочему режиму и подачи исследуемого объекта 54 в зону распознавания шаговый двигатель 50 исполнительного механизма сканирования перемещает блок 1 осветителей и фотоприемников с исходного положения в правую сторону до тех пор, пока не происходит затемнение фотодатчиков 1 нижнего ряда, при этом равное количество засветки фото30

53 датчиков с правой и левой стороны соответственно дешифрируется дешифраторами

12 и после усиления выходной информационный сигнал «Центр тени» продольного направления поступает через усилитель

13 на усилитель-формирователь 27 и далее на исполнительный механизм 6 сканирования для разворота блока 1 осветителей и фотоприемников на 90 относительно продольного направления двигателем 52, для нахождения сигнала «Центр тени» и в поперечном направлении аналогично. Таким образом, определяется центр сортируемого объекта и далее выполняется синхронное шаговое вращение двигателем 52 матрицы 10 осветителей и матрицы 11 фотоприемников вокруг центра теневого изображения сортируемого объекта 54 при непрерывном счи- тывании формируемых кодов.

Соответствующий код дешифрируется блоком 12 дешифрации, при этом с выхода схемы 12 снимается 2 разрядный двоичный код, т. е. разрешающую способность устройства определяют 2" типоразмерами, и после усиления усилителем-формирователем

13 сигналов он записывается в регистр,15 считывания, одновременно с этим запускается генератор 19, вырабатывающий сигналы с равной частотой повторения, которые подаются на регистр 18 для поочередного подключения регистров 14 записи. При этом один из подключенных регистров 14 выдает информацию на логический элемент И 16, одновременно с этим подается информация и с регистра 15 считывания, информационный код сравнивается, и если в регистре находится код, не соответствующий ни одному из кодов, записанных в регистры 14 при режиме обучения, то информационный сигнал «Центр тени» подается на схему ИЛИ 30 и в схему И 41, триггер 49 запускает генератор 44, который вырабатывает импульсы с равной частотой повторения и через схему

И 40 код угла записывается в регистр 21 сканирования. Одновременно с этим потенциал разрешения «Работа» подается на схему И 42 и на схему ИЛИ 31, снимается информация с регистра 21 «угла» и через схемы 36, 38, 37 . и 39 подается 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 подается на схему

ИЛИ 29, а если положение блока 1 фотоприемников и осветителей находится от

0 до 180 или от 180 до 270, то информационный сигнал подается на схему ИЛИ 33. 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 изображения объекта 54 в центре. При срабатывании схемы И

1212631

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 записывается в регистр 22 (о перемещении исполнительного механизма сканирования в продольном направлении), а также поступает на схему ИЛИ 29, после чего он усиливается схемой 26, которая подает команду в исполнительный механизм 6 сканирования шаговому двигателю 50 о перемещении блока 1 на один шаг в продольном направлении. В поперечном направлении шаговый двигатель 51 поперечного перемещения передвигает блок 1 осветителей и фотоприемников для 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 записывается в регистр 23, а также поступает на схему

ИЛИ 28, после чего он усиливается блоком 25 и подается на исполнительный механизм 6 сканирования.

Так выполняется поперечное синхронное поступательное движение и разворот матриц осветителей 10 и фотодатчиков 11 относительно сортируемого объекта 54 при непрерывном считывании и сравнении формируемых кодов его типоразмера до совпадения с заданным, с подсчетом при этом количества выполненных до момента сравнения шагов синхронного движения в продольном и поперечном направлениях, и разворота матрицы 10 осветителей и матрицы ll фотодатчиков как координат расположения и ориентации объекта 54 полученного кода типоразмера относительно исходного местоположения и ориентации матриц осветителей и фотодатчиков. Если в регистре 15 блока записывается 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 переключения приводов по адресу складирования, информацию на первый вход блока 8 контроля и регистрации и сигнал о разрешении записи координат нахождения предмета в регистры блока 21 — 23. Инфор20 мация записывается в указанные регистры и выдает координаты местоположения и ориентацию объекта в механизм 55 транспортировки, который выводит двигатель 52 манипуляции в точку с нужными координатами, далее происходит захват объекта и блок 9 переключения приводов по адресу дает команду (по входу блока !) исполнительному механизму перемещения о транспортировке объекта в отведенное для него место. После этого в зоне распознавания происходит обработка нового предмета и т. д.

1212631

От

1212631 и a.a

3пнесенне кода "

mEa

Фиаб

Фиа.5

Составитель Б. Быховский

Тираж 566 Корректор М. Максимишинец

Техред И. Верее Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4