Сортирующее устройство

(191 (1 1)4 В 07 С 5/2 опислние изовретК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯО 1 Е 1 инст (72) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Уральский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийитут им.С,И.КироваЯ.Л.Либерман, С,И.Храмцови О.А.Гусев(54)(57) СОРТИРУЮЩКЕ УСТРОЙСТВО,содержащее манипуляционный механизмс измерительными датчиками, соединенными выходами с входами аналогоцифровых преобразователей, и блокуправления сортированием, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности сортировкипутем ориентирования объектов сортировки, оно снабжено элементами ИЛИ,счетчиком, блоками ключей, регистром сдвига, логическими инверторами,генератором импульсов, элементомзадержки и олновибратором, при этомвыходы аналого-цифровых преобразователей соединены с входами первогоэлемента ИЛИ и первыми входами первого блока ключей, вторые входы которого подключены через последовательно соединенные одновибратор иэлемент задержки к выходу первогоэлемента ИЛИ и входу первого логи-сческого инвертора, соединенного выходом с информационными входамирегистра сдвига, который выходамисвязан с первыми входами второгоблока ключей, соединенного вторымивходами с выходом второго логического инвертора, который входом подключен к выходу второго элементаИЛИ и входу генератора импульсов,соединенного выходом с управляющимвходом регистра сдвига и первымвходом третьего элемента ИЛИ, выходкоторого связан с входом ячейки младшего .разряда счетчика, второй входтретьего элемента ИЛИ подключен кпервому выходу первого блока ключей, который вторыми выходами связан с входами ячеек старших разрядовсчетчика, который выходами соединенс входами второго элемента ИЛИ, причем выходы второго блока ключей подключены к входам блока управлениясортированием.Иэобретецие относится к сортирующцм устройствам и может быть использовацо прц сортировке деталей.11 елью изобретения является повышецие эффективности сортировки путем ориецтцровация объектов сортировки,На фиг,1 представлена блок-схемасортцрующего устройства; ца Ацг.25 - примеры деталей (квгздрат, круг, Оравцостороццие треугольццки соответствегггго), которые подвергаютсясортировке,Устройство содержит мацицуляциоццый мехацизм в виде схвата 1 маципулятора, ца котором устацовлепы измерительные датчики 2, контролируюзцце положецие губок схвата 1, ацалого-цифровые преобразователи 3, блок4 ключей, счетчик 5, эпемецт ИЛИ 6, Огецепатор 7 импульсов, регистр 8сдгзззга, блок 9 ключей, блок 1 О управпезшзг сортироваццем, элемецт ИЛИ 11,логический ицгзертор 12, элемецт ИЛИ13, логический ицвертор 4, элемент 2515 задержки и одцовцбратор 16, тринезависимо перемещающиеся губки 1719 схвата 1,Обнуление счетчика 5 происходитв процессе работы устройства. 30Устройство работает следующимобразом.При сжатии губок маццпулятора датчики 2 формируют диалоговые сигналы, Преобразователь 3 преобразует этц спгцалы в дискретные. Едишзчпые сигналы, появляющиеся ца выходе даццого преобразователя 3, через элемент ИЛИ 13 поступают ца элемент 15 задержки, который осуществляет задержку сиГзгала ца время, цеобходимое для полного сжатия губок, Затем сигнал с выхода элемента 15 задержки поступает ца одцовибратор 16. Одцовибратор 16 формирует едиццчцый сигнал, длительность которого обеспечивает прохождение дискретных сигналов с выхода преобразователя 3 в счетчик 5 ц запись цх в этом счетчике. Запись информации в счетчике 5 приводит к тому, что ца некоторых его выходах появляются едицичцые сигналы. Любой цэ едццичцых сззгззалов, имеющихся ца .выходе счетчика 5, через элемент ИЛИ 6 поступает ца гецератор 7 и55 включает этот генератор. Сигналы с .выхода генератора 7 через эпеьзецт И 1 поступают ца вход перцаи ячейки счетчика 5. Происходит ггаполне цзе счетчика 5. Прц поступлении едиззгчцых сигналов в счетчик 5 с выхода гецератора 7 наступит такой момент, когда все ячейки счетчика окажутся в едицичцом состоянии. Следующий сш цап, приходящий с генератора 7, приведет к переполцецию счет,чика .з, т,е, все его ячейки имеют пулевое состояние, Так как все ячейки счетчика 5 - в нулевом состоянии, то ца выходе счетчика 5 - то,же пулевые сигналы, а это приведет к отключению генератора 7. Таким образом, после каждого цикла работы счетчик 5 оказывается обцулецОдно цз поспедццх этапов работы устройства - это разжатие губок схвата дпя освобождения детали, перемещеццой в требуемое место. Разжатие губок и устройстве приводит к тому, что с.ггзгальз датчиков 2 стацовятся нулевыми, Сигналы ца выходах преобразователя 3 - также нулевые, П ззыходе элемента ИЛ 11 13, соедицеццого с выходом цпвертора 14 также пулевой сигнал, Следовательно, ца выходе цнвертора 14 - единичный сигззал, Единичный сигцап с выхода иццертора 14 поступает ца нину установки регистра 8 в исходное состояцие, причем в первой ячешге регист-. ра 8 сдвига записьгвается единица, а во всех астальцых - нули, Ицформадцзт цз регистра 8 сдвига черезблок 9 уже передана в блок 10, поэтому обнуление регистра 8 сдвига це влияет ца дальнейшую отработку выбраццой подпрогзаммы. При сжатии губок схвата манипулятора ца выходах даццого преобразователя 3 появляются единичные сцгцалы, а следовательцо, ца выходе ццвертора 14 - нулевой сиг цап.Сицхроцизацця работы счетчи ка 5 и регистра 8 сдвига осуществля ется прц помощи генератора 7 импульсов, едигззгчззьзе импульсы с выхода которого одцовремеццо поступают ца гзход счетчика 5 и вход регистра 8 сдвига. Обцулецие счетчика 5 цепроисходит в тот момецт, когда необходимо считать соответствующую издграмму и:з блока 1 О, Считываниесоотззетствующей программы из блока О изоисходит после обцулециясчетчика 5, Работа устройства приэтом основана на следующем принципе.Схват манипулятора может иметь триили четыре, или более губок, Каждаягубка снабжена датчиком 2. При захвате схватом 1 детали происходит сжатие губок. Поскольку схват имеетнесколько губок три, четыре и более), то по положению губок схвата1 при захвате детали можно судитьо конфигурации детали или ее пространственном ориентировании. Каждая,губка схвата снабжена датчиком 2,выдающим аналоговый сигнал, характеризчюший положение губки схвата. 15Этот аналоговый сигнал при помощисвоего преобразователя 3 преобразует.ся в двоичный код, который записывает в соответствующие ячейки счетчик5. 20В другие ячейки счетчика 5 записываются сигналы, поступающие отостальных датчиков. Таким образом, всчетчике 5 записана кодовая комбинация, характеризующая конкретную деталь, захваченную схватом с учетомее пространственной ориентации, Дляразличных деталей или при различнойпространственной ориентации дета -лей эти комбинации различны. Такимобразом, необходимо определить кодовую комбинацию, записанную в счет-.чик 5 Это позволит выбрать соответствующую подпрограмму работыустройства,35Для определения кодовой комбинации, записанной в счетчик 5, на вход последнего подаются импульсы до переполнения счетчика. Такое же число импульсов подается на вход регистра 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.50Синхронизации 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 бпак9. Один из входов блока 9 через инвертор 12 связан с выходом элементаИЛИ 6. Если в счетчике 5 записанакодовая комбинация, то на выходеэлемента ИЛИ 6 имеется единичныйсигнал, который инвертируется. инвертором 12 и препятствует прохождениюсигнала из регистра 8 сдвига в блок10. При обнулении счетчика 5 на выходе элемента ИЛИ 6 - нулевой сигнал,а на выходе инвертора 12 -единичныйсигнал, Таким образом, при переполнении (обнулении) счетчика 5 информация из регистра 8 имеет возможностьпоступить в блок 1 О,Блок 1 О управления сортированиемможет иметь различную конструкцию,которая зависит от выбранного носителя программы. Например, это можетбыть штекерная панель. Штекернаяпанель позволяет путем установкиштекеров выбрать последовательность,работы исполнительных органов.Для отработки той или иной программы, набранной на штекерной панели,между гнездами панели должны бытьдиодные развязки, позволяющие выбирать ту или иную подпрограммупри поступлении соответствующегосигнала с регистра 8 сдвига,При использовании штекерной панели программа вводится путем устаковки штекеров.В качестве носителя программыможет быть перфолента или магнитная лента, Если используется перфолента, то гри поступлении определенного сигнала с регистра сдвигасчитываются 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) приходитна соответствующий вход включения подпрограммы,После включения устройство работает следующим образом. Допустим, необходима провести сортировку деталей, например квадрата, круга, равностороннего треугольника фиг.2-4, Для простоты рассматриваем предметы ца плоскости, поскольку работа устройства для объемных тел аналогичнаСхват 1 манипулятора имеет три независимо перемещающиеся губки 17-19. При5 зажиме схватамквадрата (фиг,2) губка 17 схвдта 1 удаляется от оси квддрдгд нд расстояние ( , губки 18 и 19 удаляются на расстояние 1о= 11/саз 30 . При зажиме круга (Фиг.З) расстояние ат всех губок до центра равно К , При зажиме трс; - угсльццкд (Фцг,4) расстояние от губки схвдтддо центра также, как ц для круга равна Й , Однако если провести переориентацию треугольника (фиг,5), то расстояние от всех губок схвдта 1 да центра равно Б /2. Переориентацию детали устройство позволяет производить автоматически. Схиат 1 манипулятора может цметь трц, четыре или более губок (в пашем .римере - трц), Сжатие губок происходит независимо друг от друга, Каждая губка снабжена датчиком 2При сжатии губок датчики 2 Формируют аналоговые сигналы, процорцнональ - ные положении губок, т,е. для квадрата цд выходе датчика 2 губки 17 диалоговый сигнал, пропорциональный 6 цд выходах датчиков губок 18 и 1940сигнал, пропорциональный 1=К/соя 30 Для круга у всех датчиков 2 - аналоговые сигналы, пропорциональные )1 . Для треугольника(положение ца фиг.5 поскольку всегда можно произвести45 переориентацию) для всех губок сигналы, пропорциональные 1 /2. Соответствующий преобразователь 3 преобразует этц аналоговые сигналы в дискретные, Единичные сигналы, появляющиеся ца выходе преобразователя 3 через элемент ИЛИ 13, поступают нд эелемецты 15 задержки, который осуществляет задержку сигнала ца время, необходимое для полного сжатия 55 губок. Затем сигнал с выхода элемента 15 задержки поступает ца одновибратор 16, Однавнбрдтар 6 формируетф единичный сигнал, длительность которого обеспечивает прохождение дискретных сигналов с выхода преобразователя . в двоичный счетчик 5 и запись их в этом счетчике, Такимобразом, рассмотренные элементы обеспечивают запись в счетчике 5 кодовойкомбинации, характеризующей конкретную деталь (квадрат, круг, треугольник) или их простраснтвенное положение, Круг (фиг.З) и треугольник(фиг,4) имеют одну кодовую комбинациюи если онд появилась, то автоматически включается подпрогрдмла переориентации. 1.",сли после этого кодоваякомбинация сократилась - это круг,если изменилась - треугольник,Г счетчике 5 записана кодоваякомбинация, характеризующая канкретцув деталь. Используя трц, четырецлш более губок схвата 1 и воэможность переориентации детали на месте,деталь любой формы характеризуетсяконкретной кодовой комбинацией, которая зап в счетчике 5, Определение этой кодовой колюбипациипроисходит при дальнейшей работеустройства,Для определения кодовой комбинации записанной в счетчике 5, ца вход по-. следнего подаются от генератора импульсь" дс переполцеция счетчика 5.Осуществляется это следующим образом, После записи информации в счетчгн;е 5 нд выходах некоторых его ячеек появляются единичные сигналы Любой из единичных сигналов, имеющихся ца выходе счетчика 5, через элемент ИЛИ 6 поступает нд генератор 7 и включает его, Сигналы с выхода генератора 7 через элемент 1 П 1 И 1 поступают на вход первой ячейки счтчцка 5 и происходит его наполнение, При поступлении единичных сигналов с выхода генератора 7 в счетчик 5 наступит такой момент, когда все ячейки счетчика окажутся в единичном состоянии. Следующий сигнал, приходящий с генератора 7, прпведет к переполнению счетчика 5, т,е, ячейки счетчика 5 имеют нулевое состояние Тдк кэк все ячейки счетчика 5 - в нулевом состоянии, то на выходе счетчика 5 - тоже нулевые сигналы, Зто прцнедет к отключению генератора 7.В результате в зависимости оттого, какая кодовая комбинациязаписана в счетчике 5,генератор 7выработает такое число импульсов,которое приведет к переполнениюсчетчика 5. Например, в нашем случаесчетчик состоит из трех ячеек. Вэтом счетчике может быть записаночисло 7. С преобразователя 3 в счетчик записано число 2, Для переполнения счетчика 5 в этом случае нужно 6 импульсов. Если в счетчикезаписано число 4, необходимо 4 импульса, и т.д. Зная сколько импульсов необходимо для переполнениясчетчика 5, можно определить кодовуюкомбинацию, записанную в этом счетчике, Эта кодовая комбинация характеризует конкретную деталь, захваченную схватом 1 манипулятора. Приэтом определяется число импульсов,поступивших в счетчик 5. В исходном состоянии в первой ячейке ре"гистра 8 сдвига записана единица,во всех остальных - нули.Единичные сигналы с выхода генератора 7 поступают на вход счетчика5 и вход регистра 8 сдвига. Такимобразом, единичный сигнал в регистре 8 сдвига определяет кодовую комбинацию, записанную в счетчике 5, аследовательно, деталь, зажатую всхвате 1,Регистр 8 сдвига связан с блоком 1 О через блок 9 ключей, поэтомуизменение состояния регистра 8 сдвига при перемещении единицы не влия 1245357. 8ет на работу блока 10, Так как одиниз входов блока 9 ключей через инвертор 12 связан с выходом элемента ИЛИ 6. Если в счетчике 5 записа 5 на кодовая. комбинаЦия то на выходеэлемента ИЛИ 6 меется единичныйсигнал, который инвертируется элементом 12 и препятствует прохождениюсигнала из регистра 8 сдвига в блокО О. При обнулении счетчика 5 (в регистре 8 сдвига - информация, харак-,"теризующая захваченную схватом 1деталь) на выходе элемента ИЛИ 6 -нулевой сигнал, а на выходе инвер 15 тора 12 - единичный. Таким образом,информация из регистра 8 сдвигапоступит в блок 10. Сигнал, поступающий в блок 10, характеризуетдеталь, зажатую в схвате 1 и позвоЮ ляет выбрать подпрограмму работыманипуляционного механизма.В конце каждой подпрограммы происходит разжатие губок схвата 1, Раз.жатие губок схвата приводит к тому,15 что сигналы датчиков 2 становятсянулевыми. Сигналы на выходах соответ ствующего преобразователя 3 также ну"левые. На выходе элемента ИЛИ 13,соединенного с выходом инвертора 4, -ЗО также нулевой сигнал. Следовательно, на выходе инвертора 14 - единичный сигнал, который поступает нашину установки регистра 8 сдвига висходное состояние.Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффектив"ность сортировки деталей.1245357 г 2 Составитель С.Ллексановедактор Л,Гратилло Техред О.Сопко ектор А,Зимокосов Заказ 394/5 Тираж 565 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5