Устройство для автоматической ориентации предметов

 

Изобретение относится к устройствам ориентации предметов формы параллелепипеда с квадратным сечением . Устройство содержит подающий 1, приемный 2 конвейеры, желоб 3 с поперечным вырезом 4, манипулятор 5, рабочий стол 8 с упорами 9 и 10 и подставкой 11 с пазами 12, механизмы подачи и съема предметов. Для повышения надежности работы и скорости ориентации в устройство введены фотодатчики 13 угла поворота с подсветкой от источника 14 света, фиксатором положения, состоящим из рычага 18, пружины 19 и исполнительного элемента 20, и блоком управления (БУ). Фотодатчик 6 установлен в месте соединения с подающим конвейером , фотодатчик 13 поворота - в месте соединения с приемным конвейером . В центре стола 8 установлена поворотная подставка 11. Ориентируемый предмет по подающему конвейеру 1 подается длинным ребром вдоль конвейера. По наклонному желобу 3 предмет соскальзывает к столу 8, но останавливается упором 4. По сигналам с фотодатчика 6 ввдвигается захват манипулятора 5, который перемещает предмет на подставку 11 стола (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COL!HA ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU„„14527 ц 4 В 65 G 47/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиа.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4251448/29-03 (22) 28.05,87 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (72) А.В.Петраков, А.Н.Фадеев, В.С.Яковенко, В.В.Баэыкин, Ю.M.Êåëèì и В.А.Лисичкин (53) 621.867 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 835907, кл. В 65 G 47/24, 1979.

Заявка Японии N - 58-46413, кл. В 65 G 4?/24. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ОРИЕНТАПИИ ПРЕДИЕТОВ (57) Изобретение относится к устройствам ориентации предметов формы параллелепипеда с квадратным сечением. Устройство содержит подающий

1, приемный 2 конвейеры, желоб 3 с поперечным вырезом 4, манипулятор

5, рабочий стол 8 с упорами 9 и 10

Я и подставкой 11 с пазами 12 ° механизмы подачи и съема предметов. Для повышения надежности работы и скорости ориентации в устройство введены фотодатчики 13 угла поворота с подсветкой от источника 14 света, фиксатором положения, состоящим из рычага 18, пружины 19 и исполнительного элемента 20, и блоком управления (БУ). Фотодатчик 6 установлен в месте соединения с подающим конвейером, фотодатчик 13 поворота — в месте соединения с приемным конвейером. В центре стола 8 установлена поворотная подставка 11. Ориентируемый предмет по подающему конвейеру

1 подается длинным ребром вдоль конвейера. По наклонному желобу 3 предмет соскальзывает к столу 8, но останавливается упором 4. По сигналам с фотодатчика 6 выдвигается saxват манипулятора 5, который перемещает предмет на подставку 11 стола

14527

8. По сигналам с БУ исполнительный элемент 20 вращает рычаг 18, выводя его конец из паза 12 и освобождая от фиксации. Механизм 15 поворота осуществляет разворот предмета на столе. После этого фотодатчик 13 через БУ включает источник 16 света.

Если освещенная. грань предмета не содержит метки, то поворот продол69 жается, При попадании метки в освещенную зону происходнт отключение поворота и останов подставки 11 путем захода конца рычага в паз 12.

Манипулятор вновь выдвигается через вырез 4 в желобе 3 и передвигает сориентированный предмет со стола

8 на приемный конвейер 2, 1 з.п. ф-лы, 5 ил °

Изобретение отггосится к устройствам автоматической ориентации предметов, имеющих форму параллеле" пипеда с квадратным поперечным сечением, и может найти применение в автоматических устройствах сортировки предметов, например почтовых посылок, для ориентации перед автоматическим считыванием адреса.

Целью изобретения является повышение надежности работы и скорости ориентации.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид, на фиг. 2 фиксатор положения; на фиг. 3 — принцип работы фотодатчика угла поворота; на фиr. 4 — структурная схема блока управления; на фиг. 5 - эпюры напряжений входных и выходных сигналов блока управления.

Устройство для автоматической ориентации предметов содержит (фиг. 1 и 2) подающий 1 и приемный

2 конвейеры, сужающийся наклонный желоб 3 с поперечным прямоугольным вырезом 4, манипулятор 5 с П-образным захватом, фотодатчик б положения предмета с подсветкой от первого источника 7 света, рабочий стол

8 с упорами 9 и 10, подставку 11 с пазами 12 на нижней стороне, фотодатчик 13 угла поворота с подсветкой от второго источника 14 света, механизм 15 поворота, третий импульсный источник 16 света, фотоэлектрический преобразователь 17, фиксатор положения, состоящий из рычага 18, пружины 19 и исполнительного элемента 20.

Устройство работает следующим образом.

2

Ориентируемый предмет подается к устройству с помощью подающего конвейера 1 (фиг. 1) в положении длинного ребра вдоль конвейера. С подающего конвейера предмет соскальзывает по наклонному сужающемуся желобу 3 к рабочему столу 8, но останавливается упором 9 и остается в желобе, прерывая подсветку фотодатчика 6 положения предмета от первого источника 7 света. От положительного перепада напряжения на выходе фотодатчика 6 положения предмета (t t, фиг. 5a) в блоке управления формируются первый (фиг. 5в) и второй (фиг. 5r) импульсы управления, исполнительным элементом манипулятора 5 с П-образным захватом (фиг. 1), За промежуток времени (,, t ), равный длительности первого импульса, манипулятор 5 выдвигается через вырез 4 в желобе

3, захватывает предмет и передвигает его по поверхности рабочего стола 8 на подставку 11. В отрезок времени (t, t J, равный длительности второго импульса, манипулятор 5 возвращается в исходное положение, В момент t> (фиг.5г) окончания второго импульса на управляющий вход исполнительного элемента

20 (фиг.2) фиксатора положения с бло. ка. управления подается напряжение (фиг.5д). При этом исполнительный элемент фиксатора, вращая рычаг 18, выводит конец рычага из паза 12 в подставке, освобождая его от фиксации, После этого (t, фиг. 5e) с блока управления подается напряжение на управляющий вход исполнительного элемента механизма 15 повоз 14 рота (фиг. 1) и подставка 11 с находящимся на ней предметом начинает вращение. После поворота предмета о на 90 на выходе фотодатчика 13 угла поворота появляется импульс (t фиг. 5ж), от которого по сигналу с блока управления (фиг. 5ж) включается импульсный источник 16 света (фиг.1), освещая первую грань вращающегося предмета. Если грань не содержит оптической метки, то предмет продолжает вращение и после о поворота его на следующие 90 будет освещена вторая грань. Так будет происходить. до тех пор, пока не будет освещена грань, имеющая оптическую метку, В этом случае на выходе фотоэлектрического преобразователя 17 появляется импульс напряжения (t,ôHã, 56). От этого импульса с блока управления происходит отключение механизма поворота путем снятия напряжения с управляющего входа исполнительного элемента (фиг. 5е), а затем (t, фиг.5д) снятие напряжения с управляющего входа исполнительного элемента 20 (фиг.2) фиксатора положения. При этом конец рычага 18 под действием пружины 19 прижимается к поверхности подставки 11, производя ее торможение, а после того, как конец рычага заходит в паз 12, подставка останавливается ° В блоке управления от импульса фотоэлектрического преобразователя (св, фиг, 56) формируются два импульса (фиг. 5в,г,).

За пРомежУток вРемени ft, в 1,Равный длительности первого из них, манипулятор 5 (фиг.1) выдвигается через вырез 4 в желобе 3, захватывает предмет с подставки 11 и, передвинув его по поверхности рабочего стола 8 к приемному конвейеру 2, опрокидывает его посредством упора

10 на конвейер. В отрезок времени равный длительности ВТо рого импульса (фиг,5), манипулятор

5 возвращается в исходное положение.

Таким образом, предмет, пройдя через устройство, будет сориентирован в определенное положение относи тельно направления движения конвейера.

Принцип работы фотодатчика угла поворота показан на фиг. 3.

На фиг, 3а на выходе фотодатчика логический уровень "1", на

52769

50 фиг. 36 — "0", так как предмет вследствие поворота на угол at перекрывает подсветку фотодатчика 6 от второго источника 14 света, на фиг.Зв"1". Следовательно, при повороте о предмета на 90 на выходе фотодатчика 13 угла поворота появляются импуль сы, Исполнительный элемент 20 (фиг.2) фиксатора положения представляет собой электромагнит. В качестве механизма поворота может быть применен двигатель с электроприводом.

Блок управления (фиг. 4) содержит первый 21 и второй 22 элементы

ИЛИ, второй 23 и третий 24 формирователи импульсов, первую линию 25 задержки, первый 26 и второй 27 формирователи импульсов, первый 28, второй 29 и третий 30 инверторы, первый 31, второй 32 и третий 33 элементы И, вторую линию 34 задержки, первый 35, второй 36 и третий

37 RS-триггеры, четвертый элемент

И, причем запуск третьего формирователя 23 импульсов. осуществляется сигналом Uв,„„,,(фиг.5а) фотодатчика положения предмета, а первого формирователя 26 - сигналом Uä„ (ôèr, 56) фотоэлектрического преобразователя, на вход четвертого элемента

И 38 подается сигнал U qx (фиг. 5ж) с фотодатчика угла поворота, выходные сигналы Увы„, (фиг. 5в) и Увы„ (фиг.5г) с первого 21 и второго 22 элемента ИЛИ соответственно подаются на управляющие входы исполнительного элемента манипулятора, выходсигналы Пвых в (фиг.5д) и Пвыха (фиг.5e) первого 35 и второго 36

RS-триггеров подаются соответственно на управляющие входы исполнительных элементов фиксатора положения и механизма поворота, а выходной сигнал U»,„ (фиг.5ж) четвертого элемента И 38 на управляющий вход импульсного источника света.

В качестве формирователей импульсов в блоке управления могут быть применены таймеры.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической ориентации предметов, содержащее рабочий стол с подставкой, механизмы подачи и съема предметов, механизм поворота, фотоэлектрический преоб14527

35 разователь и источники света, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности работы и скорости ориентации оно снабже9

5 но фотодатчиками положения и угла поворота предметов, фиксатором положения предметов, установленными на рабочем столе, импульсным источником света и блоком управления, сооъветствующие входы которого соединеIHbi с выходами фотодатчиков положения, угла поворота и фотоэлектри ческого преобразователя, выходы с входами манипулятора, исполнительными элементами фиксатора положения ( и механизма поворота и импульсного

1 ,источника света, а механизмы подачи и съема предметов выполнены в виде подающего и приемного конвейеров, снабженных манипулятором с П-образ ным захватом, подающий конвейер сое динен с рабочим столом наклонным сужающимся желобом с поперечным прямоугольным вырезом под манипулятор, на рабочем столе в месте соединения с подающим конвейером установлен фотодатчик положения и первый упор, в месте соединения с приемным конвейером — второй упор> фотодатчик поворота и импульсный источник света, в центре рабочего стола установлена подставка для предмета в форме диска с четырьмя пазами, укрепленная на валу механизма поворота.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй, третий и четвертый элементы И, пер40 вый, второй и третий RS-триггеры, первую и вторую. линии задержки и первый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, вход первого из которых является первым входом блока управления, выход пер45 ного формирователя соединен с пер69 6 вым входом первого элемента ИЛИ, вто. рой вход которого соединен с выходом третьего формирователя импульсов, выход которого является первым выходом блока управления и соединен с входом второго формирователя импульсов, выход котОрого соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока управления и соединен с входами первого инвертора и первой линии задержки, первый, третий и пятый выходы которой соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов

И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих инверторов, входы второго и третьего из которых соединены соответственно .с вторым и четвертым выходами первой линии задержки, выходы элементов И соединены соответственно с первыми входами соответствующих RSтриггеров, второй вход первого из которых соединен с выходом первой линии задержки, вторые входы второго и третьего триггеров соединены с входом первой линии задержки, с входом третьего формирователя импульсов, который является вторым входом блока управления, выход третьего формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго RS-триггеров являются третьим и четвертым выходами блока управления, выход третьего RS триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого является третьим входом блока управления, выход четвертого элемента И является пятым выходом блока управления.

1452769

Фаи 1

1452769

Составитель И.Назаркина

Техред И.Дидык,Корректор Y.. Самборская

Редактор Г. Волкова

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, уп. Проектная, л

-? аказ 7128/14 Тираж 722 Подписное

БНИН(ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Г!осква., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5