Сортирующее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1245357 д1

° (51) 4 В 07 С 5/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (ОПИСЛНИК ИЗОВРЕТЕНиЯ,,„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ) щд,(0-. .; еа т. (21) 3735912/18-12 (22) .03.05.84 (46) 23,07.86. Бюл. Ф 27 (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.С.И.Кирова . (72) Я.Л.Либерман, С.И.Храмцов и О.А.Гусев (53) 681.135.71 1088.8) (56) Патент США У 4348276, кл. В 07 С 5/344, 1982.. (54)(57) СОРТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее манипуляционный механизм с измерительными датчиками, соединенными выходами с входами аналогоцифровых преобразователей, и блок управления сортированием, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности сортировки путем- ориентирования объектов сортировки, оно снабжено элементами ИЛИ, счетчиком, блоками ключей, регистром сдвига, логическими инверторами, генератором импульсов, элементом задержки и олновибратором, при этом выходы анапого-цифровых преобразователей соединены с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами перI вого блока ключей, вторые входы которого подключены через последова тельно соединенные одновибратор и элемент задержки к выходу первого элемента ИЛИ и входу первого логического инвертора, соединенного выходом с информационными входами регистра сдвига, который выходами связан с первыми входами второго блока ключей, соединенного вторыми входами с выходом второго логического инвертора, который входом подключен к выходу второго элемента, ИЛИ и входу генератора импульсов, соединенного выходом с управляющим входом регистра сдвига и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом ячейки младшего .разряда счетчика, второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к первому выходу первого блока ключей, который вторыми выходами связан с входами ячеек старших разрядов счетчика, который выходами соединен с входами второго элемента ИЛИ, причем выходы второго блока ключей подключены к входам блока управления сортированием.

1245357

Изобретение относится к сортирующим устройствам и может быть использовано прн сортировке деталей.

Целью изобретения является повышение эффективности сортировки путем ориентирования объектов сортиров ки, На фиг,1 представлена блок-схема сортнрующего устройства; на Анг.2

5 — примеры деталей (кв здрат, круг, !О равносторозшие треугольпнки соответственно), которые подвергаются сортировке, Устройство содержит манинуляционный механизм в виде схвата 1 манипу- !5 лятора, на котором установлены измерительные датчики 2, контролируюзцие положение губок схвата 1, аналого-цифровые преобразователи 3, блок

4 ключей, счетчик 5, элемент ИЛИ 6, ?О генератор 7 импульсов, регистр 8 сдв н а, блок 9 ключей, блок 10 управлезшя сортированием, элемент ИЛИ 11, логический изпзе!зтор 1 2, элемент ИЛИ

13, логический инвертор i 4, элемент

15 задержки и одновибратор 16, три независимо перемещающиеся губкii 1719 схвата 1.

Обнуление счетчика 5 происходит в процессе работы устройства. 30

Устройство работает следующим образом.

При сжатии губок манипулятора датмзки 2 формируют аналоговые сигналы, Преобразователь 3 преобразует этп спгпалы в дискретные. Едишзчпые сигналы, появляющиеся на выходе данпого преобразователя 3, через элемент

ИЛИ 13 поступают на элемент 15 задержки, который осуществляет задержку сиГнала на время, необходимое для полного сжатия губок, Затем сигнал с выхода элемента 15 задержки поступает на одновибратор 16. Одновибратор 16 формирует единичный сигнал, .длительность которого обеспечивает прохождение дискретных сигналов с выхода преобразователя 3 в счетчик 5 и запись их в этом счетчике. Запись информации в счетчике 5 приводит к тому, что на некоторых его выходах появляются единичные сигналы. Любой иэ единичных сигналов, имеющихся на .выходе счетчика 5, через элемент

ИЛП 6 поступает на генератор 7 и

55 включает этот генератор. Сигналы с . выхода генератора 7 через элемент И !! поступают на вход пер»usr ячейки счетчика 5. Происходит наполне rsie счетчика 5. Прн поступлении единичных сигналов в счетчик 5 с выхода генератора 7 наступит такой момент, когда все ячейки счетчика окажутся в единичном состоянии. Следующий сш нал, приходящий с генератора 7, приведет к переполнению счет,чика з, т,е, все его ячейки имеют пулевое состояние, Так как все ячейки счетчика 5 — в нулевом состоянии, то на выходе счетчика 5 — то,же нулевые сигналы, а это приведет к отключению генератора 7. Таким образом, после каждого цикла работы счетчик 5 оказывается обнулен11ым, Одно из последних этапов работы устройства — это разжатие губок схвата дпя освобождения детали, перемещенной в требуемое место. Разжатие губок в устройстве приводит к тому, что сзггналы дат инков 2 становятся нулевыми, Сигналы на выхоIäàõ преобразователя 3 — также нуле( вые, П» ззыходе элемента ИЛ!1 13, сое диненного с выходом ипвертора 14 также пулевой сигнал, Следовательно, на выходе инвертора 14 — единичный сигнал, Единичный сигнал с выхода иннертора 14 поступает на нину устаноззки регистра 8 в исходное состояние, причем в . ервой ячешсе регистра 8 сдвш"а записьпзается единица, а во всех остальных — нули, Информац зз и=- регистра 8 сдвига через блок 9 уже передана в блок 10, поэтому обнуление регистра 8 сдвига не влз яет на дальнейшую отработку выбранной подпрограммы. При сжатии губок схвата манипулятора на выходах данного преобразователя 3 появляются единичные сш налы, а следовательно, sic мссоде инвертора 14 — нулевой сзн нал.

Синхронизация работы счетчи-ка 5 и регистра 8 сдвига осуществля. ется при помощи генератора 7 импульсов, едшшчные импульсы с выхода которого одновременно поступают на вход с зетчпка 5 и вход регистра 8 сдвига. Обнуление счетчика 5 не происходит в тот момент, когда необходимо считать соответствующую зцзуграмму и:з блока 10 ° Считывание соотззетствующей программы нз блока !О происходит после обнуления

1245357 счетчика 5, Работа устройства при этом основана на следующем принципе.

Схват манипулятора может иметь три или четыре, или более губок, Каждая губка снабжена датчиком 2. При зах- 5 вате схватом 1 детали происходит сжатие губок. Поскольку схват имеет несколько губок(три, четыре и более), то по положению губок схвата

1 при захвате детали можно судить о конфигурации детали или ее пространственном ориентировании. Каждая

,губка схвата снабжена датчиком 2, выдающим аналоговый сигнал, характеризчюший положение губки схвата. 15

Этот аналоговый сигнал при помощи своего преобразователя 3 преобразуется в двоичный код, который записыва— ет в соответствующие ячейки счетчик

5. 20

В другие ячейки счетчика 5 записываются сигналы, поступающие от остальных датчиков. Таким образом, в счетчике 5 записана кодовая комбинация, характеризующая конкретную де- 25 таль, захваченную схватом с учетом ее пространственной ориентации. Для различных деталей или при различной пространственной ориентации дета— лей эти комбинации различны. Таким образом, необходимо определить кодовую комбинацию, записанную в счет-. чик 5..Это позволит выбрать соответствующую подпрограмму работы устройства, 35

Для определения кодовой комбинации, записанной в счетчик 5, на вход последнего подаются импульсы до переполнения счетчика. Такое же число импульсов подается на вход регист-4О ра 8 сдвига. После отключения генератора 7 положение единичного сигнала в регистре 8 сдвига показывает кодовую комбинацию, записанную в счетчике 5, а следовательно, деталь 45 захвата в схвате манипулятора и ее пространственную ориентацию, Информация из регистра 8 сдвига поступает в блок 10, где происходит выбор соответствующей подпрограммы.

Синхронизации работы блока 10 и работы регистра 8 не требуется, так как регистр 8 сдвига и блок 10 включены последовательно. Необходимо осуществить передачу информации из регистра 8 сдвига в блок 10 после обнуления счетчика 5, Это осуществляется следующим образом, Регистр 8 сдвига связан с блоком 10 через бпак

9. Один из входов блока 9 через инвертор 12 связан с выходом элемента

ИЛИ 6. Если в счетчике 5 записана кодовая комбинация, то на выходе элемента ИЛИ 6 имеется единичный сигнал, который инвертируется. инвертором 12 и препятствует прохождению сигнала из регистра 8 сдвига в блок

10. При обнулении счетчика 5 на выходе элемента ИЛИ 6 — нулевой сигнал, а на выходе инвертора 12 - единичный сигнал. Таким образом, при переполнении (обнулении) счетчика 5 информация из регистра 8 имеет возможность поступить в блок 10, Блок 10 управления сортированием может иметь различную конструкцию, которая зависит от выбранного носителя программы. Например, это может быть штекерная панель. Штекерная панель позволяет путем установки штекеров выбрать последовательность, работы исполнительных органов.

Для отработки той или иной программы, набранной на штекерной панели, между гнездами панели должны быть диодные развязки, позволяющие выбирать ту или иную подпрограмму при поступлении соответствующего сигнала с регистра 8 сдвига.

При использовании штекерной панели программа вводится путем устаковки штекеров, В качестве носителя программы может быть перфолента или магнитная лента. Если используется перфолента, то гри поступлении определенного сигнала с регистра сдвига считываются и отрабатываются определенные кадры перфоленты, определяющие подпрограмму, Если используется магнитная лента, то считывается и отрабатывается определенный участок магнитной ленты, определяемый по контрольной метке. Ввод программ в этих случаях осуществляется установкой подготов-ленной перфоленты или магнитной ленты.

Таким образом, блок 10 управления сортированием может иметь различную конструкцию. Общей чертой для различных конструкций блока 10 является то, что подпрограмма считывается, если управляющий сигнал (с выхода регистра 8 сдвига) приходит

1245357 г1а соответствующий вход включения подпрограммы.

После включения устройство работает следующим образом.

Допустим, необходимо провести сортировку деталей, например квадрата, круга, равностороннего треугольника фиг,2-4, Для простоты рассматриваем предметы на плоскости, поскольку работа устройства для объемных тел аналогична ° Схват 1 манипулятора имеет три независимо перемещающиеся губки 17-19. IIptt !

5 зажиме схватом 1 квадрата (фиг,2) губка 17 схвата 1 удаляется от оси

t

= R/cos 30 . При зажиме круга (фиг.3) расстояние от всех губок до цеггтра равно К, При зажиме тр<,— угольши<а (фиг. 4) расстояние от губки схвата 1 до центра также, как

tt длгя t

Переориентацию детали устройство позволяет производить автоматически.

Схват 1 манипулятора может иметь три, четыре или более губок (в пашем

>. римере — три), Сжатие губок происходит независимо друг от друга, Каждая губка снабжена датчиком 2 ° Пргг сжатии губок датчики 2 формируют агглгоговые сигналы, проггорц гоггаль— ные положении губок, т,е. для квадрата на выходе датчика 2 губки 17 аналоговый сгггггал, пропорциональный

Я, на выходах датчиков губок 18 и 940

» сигнал, пропорциональный 1=1

Для круга у всех датчиков 2 — аналоговые сигналы, пропорциональные !< .

Для треугольника(положение на фиг.5 поскольг<у всегда можно произвести

45 переориентацию) для всех губок сигналы, пропорциопалыгые g /2. Соответствующггй преобразователь 3 преобразует эти аналоговые сигналы в дискретные, Единичные сигналы, появляющиеся на выходе преобразователя 3 через элемент ИЛИ 13, поступают на эелементы 15 задержки, который осуществляет задержку сигнала tta время, необходимое дня полного сжатия губок. Затем сьн нал с выхода элемента 15 задержки поступает иа одновибpa÷ op 16, Одновибратор !6 формирует э единичный сигнал, длительность которого обеспечивает прохождение дискретных сигналов с выхода преобразователя в двоичный счетчик 5 и запись их в этом счетчике ° Таким образом, рассмотренные элементы обеспечивают запись в счетчике 5 кодовой комбинации, характеризующей конкретную деталь (квадрат, круг, треугольник) или их простраснтвенное положение ° Круг (фиг.3) и треугольник (фиг,4) имеют одну кодовую комбинацию и если она появилась, то автоматически гн<лючается подпрограмма переориентации. 1.",сли после этого кодовая комбинация сократилась — это круг, если изменилась — треугольник, Г> счетчике 5 записана кодовая комбинация, характериэуюц>ая конкретttyto деталь. Используя три, четыре гггш более губок схвата 1 и воэможность переориентации детали на месте, деталь любой формы характеризуется кош<ретной кодовой комбшгацией, которая записывается в счетчике 5, Определение этой кодовой колгбиггации происходит при дальнейшей работе устройства, Для определения кодовой комбинации записанной в счетчике 5, на вход по-. следнего подаются от генератора импульсы дс переполнения счетчика 5.

Осуществляется это следующим образом. После записи информации в счетчике 5 на выходах некоторых его ячее>< появляются единичные сигналы

Любой из единипгых сигналов, имеющихся па выходе счетчика 5, через элемент ИЛИ 6 поступает на генератор 7 и включает его. Сигналы с выхода генератора 7 через элемент

IПIИ 1! поступают на вход первой ячейки счтчика 5 и происходит его наполнение, При поступлении единичных сигналов с выхода генератора

7 и счетчик 5 наступит такой момент, когда все ячейки счетчика окажутся в едишгчггом состоянии. Следуюц>ий сигнал, приходящий с генератора 7, приведет к переполнению счетчика 5, т,е. ячейки счетчика 5 имеют нулевое состояшге., Так как все ячейки счетчика 5 — в нулевом состоянии, то на выходе счетчика 5 — тоже нулегзые сигналы, Зтo приведет к отключешгю ге,ератора 7.

В результате в зависимости от того, какая кодовая комбинация записана в счетчике 5,генератор 7 выработает такое число импульсов, которое приведет к переполнению счетчика 5. Например, .в нашем случае счетчик состоит из трех ячеек. В этом счетчике может быть записано число 7. С преобразователя 3 в счетчик записано число 2, Для переполнения счетчика 5 в этом случае нужно 6 импульсов. Если в счетчике записано число 4, необходимо 4 импульса, и т.д. Зная сколько импульсов необходимо для переполнения счетчика 5, можно определить кодовую комбинацию, записанную в этом счетчике, Эта кодовая комбинация характеризует конкретную деталь, захваченную схватом 1 манипулятора. При этом определяется число импульсов, поступивших в счетчик 5. В исходном состоянии в первой ячейке регистра 8 сдвига записана единица, во всех остальных — нули.

Единичные сигналы с выхода генератора 7 поступают на вход счетчика

5 и вход регистра 8 сдвига. Таким образом, единичный сигнал в регистре 8 сдвига определяет кодовую комбинацию, записанную в счетчике 5, а следовательно, деталь, зажатую в схвате 1.

Регистр 8 сдвига связан с блоком 10 через блок 9 ключей, поэтому изменение состояния регистра 8 сдвига при перемещении единицы не влия1245357. 8 ет на работу блока 10, Так как один из входов блока 9 ключей через инвертор 12 связан с выходом элемента ИЛИ 6. Если в счетчике 5 записана кодовая. комбинация, то на выходе элемента ИЛИ 6 меется единичный сигнал, который инвертируется элементом 12 и препятствует прохождению сигнала из регистра 8 сдвига в блок !

О. При обнулении счетчика 5 (в регистре 8 сдвига — информация, харак-," теризующая захваченную схватом I деталь) на выходе элемента ИЛИ 6— нулевой сигнал, а на выходе инвер!

5 тора 12 — единичный. Таким образом, информация из регистра 8 сдвига поступит в блок 10. Сигнал, поступающий в блок 10, характеризует деталь, зажатую в схвате 1 и позво20 ляет выбрать подпрограмму работы манипуляционного механизма.

В конце каждой подпрограммы происходит разжатие губок схвата 1, Раз. жатие губок схвата приводит к тому, что сигналы датчиков 2 становятся нулевыми. Сигналы на выходах соответ ствующего преобразователя 3 также нулевые. На выходе элемента ИЛИ 13, соединенного с выходом инвертора 14,—

30 также нулевой сигнал. Следовательно, на выходе инвертора 14 — единичный сигнал, который поступает на шину установки регистра 8 сдвига в исходное состояние.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность сортировки деталей.

1245357

Фиг.1

78 фиг,2

Составитель С.Ллексанов

Техред О,Сопко ХОРРектоР А.Зимокосов

Редактор Л.Гратилло

Заказ 3941/5 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4