Устройство для автоматической ориентации предметов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОРИА ЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 1 09) (И) 4 В 65 С 47/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ВТОР 1448/2905.87(71) Всесоюзный заочный злектротехнический институт связи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТ йОРИЕНТАПИИ ПРЕДМЕТОВ(57) Изобретение относится к устройствам ориентации предметов формыпараллелепипеда с квадратным сечением. Устройство содержит подающий1, приемный 2 конвейеры, желоб 3с поперечным вырезом 4, манипулятор5, рабочий стол 8 с упорами 9 и 10 и подставкои 11 с пазами 12механизмы подачи и съема предметов. Дляповышения надежности работы и скорости ориентации в устройство введены фотодатчики 13 угла поворотас подсветкой от источника 14 света,фиксатором положения, состоящим изрычага 18, пружины 19 и исполнительного элемента 20, и блоком управления (БУ). Фотодатчик 6 установленв месте соединения с подающим конвейером, фотодатчик 13 поворота - вместе соединения с приемным конвейером. В центре стола 8 установленаповоротная подставка 11, Ориентируемый предмет по подающему конвейеру1 подается длинным ребром вдольконвейера. По наклонному желобу 3предмет соскальзывает к столу 8, ноостанавливается упором 4. По сигналам с фотодатчика 6 выдвигается захват манипулятора 5, который перемещает предмет на подставку 11 стола145278. По сигналам с БУ исполнительныйэлемент 20 вращает рычаг 18, выводяего конец из паза 12 и освобождаяот фиксации. Механизм 15 поворотаосуществляет разворот предмета настоле. После этого фотодатчик 13через БУ включает источник 16 света.Если освещенная. грань предмета несодержит метки, то поворот продол 69жается, 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 ил1Изобретение отггосится к устройствам автоматической ориентациипредметов, имеющих форму параллеле"пипеда с квадратным поперечным сечением, и может найти применениев автоматических устройствах сортировки предметов, например почтовыхпосылок, для ориентации перед автоматическим считыванием адреса.Целью изобретения является повышение надежности работы и скоростиориентации,На фиг. 1 изображено предложенноеустройство, общий вид; на фиг, 2фиксатор положения; на фиг, 3 - принцип работы фотодатчика угла поворота; на фиг, 4 - структурная схемаблока управления; на фиг. 5 - эпюрынапряжений входных и выходных сигналов блока управления.Устройство для автоматическойориентации предметов содержит(фиг. 1 и 2) подающий 1 и приемный2 конвейеры, сужающийся наклонныйжелоб 3 с поперечным прямоугольнымвырезом 4, манипулятор 5 с П-образным захватом, фотодатчик б положения предмета с подсветкой от первого источника 7 света, рабочий стол8 с упорами 9 и 10, подставку 11с пазами 12 на нижней стороне, фотодатчик 13 угла поворота с подсветкой от второго источника 14света, механизм 15 поворота, третийимпульсный источник 16 света, фотоэлектрический преобразователь 17,фиксатор положения, состоящий изрычага 18, пружины 19 и исполнительного элемента 20.Устройство работает следующимобразом. 5 10 15 20 25 30 35 2Ориентируемый предмет подаетсяк устройству с помощью подающегоконвейера 1 (фиг.1) в положениидлинного ребра вдоль конвейера. Сподающего конвейера предмет соскальзывает по наклонному сужающемусяжелобу 3 к рабочему столу 8, ноостанавливается упором 9 и остаетсяв желобе, прерывая подсветку фотодатчика 6 положения предмета отпервого источника 7 света. От положительного перепада напряжения навыходе фотодатчика 6 положения предмета (С 1, фиг. 5 а) вблокеуправления формируются первый(фиг. 5 в) и второй (фиг. 5 г) импульсы управления, исполнительным элементом манипулятора 5 с П-образным захватом (фиг. 1), За промежуток времени СС , равный длительностипервого 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 г, с, равный длительности второго импульса, манипулятор 5 возвращается в исходное положение, В момент (фиг.5 г) окончания второго импульса на управляющий вход исполнительного элемента 20 (фиг.2) фиксатора положения с бло ка. управления подается напряжение (фиг,5 д). При этом исполнительный элемент фиксатора, вращая рычаг 18, выводит конец рычага из паза 12 в подставке, освобождая его от фиксации, После этого (й, фиг. 5 е) с блока управления подается напряжение на управляющий вход исполнительного элемента механизма 15 пово3 14 рота (фиг. 1) и подставка 11 с находящимся на ней предметом начинает вращение. После поворота предметаона 90 на выходе фотодатчика 13 угла поворота появляется импульс (С фиг. 5 ж), от которого по сигналу с блока управления (фиг. 5 ж) включается импульсный источник 16 света (фиг,1), освещая первую грань вращающегося предмета. Если грань не содержит оптической метки, то предмет продолжает вращение и послео 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 (С ,фиг, 56). От этого импульса с блока управления происходит отключение механизма поворота путем снятия напряжения с управляющего входа исполнительного элемента (фиг. 5 е), а затем (й, фиг.5 д) 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 останавливаетсяВ блоке управления от импульса фотоэлектрического преобразователя (св, фиг, 56) формируются два импульса (фиг. 5 в,г,). За промежуток времени в, св,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 временихравный длительности второго 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, За на выходе фотодатчика логический уровень "1", на52769 55 10 15 20 25 30 35 40 45 50 фиг, 36 - "0", так как предмет вследствие поворота на угол М перекрывает подсветку фотодатчика 6 от второго источника 14 света, на фиг.Зв"1". Следовательно, при поворотеопредмета на 90 на выходе фотодатчика 13 угла поворота появляютсяимпульсы,Исполнительный элемент 20(фиг.2) фиксатора положения представляет собой электромагнит. В качест"ве механизма поворота может бытьприменен двигатель с электроприводом.Блок управления (фиг. 4) содержит первый 21 и второй 22 элементыИЛИ, второй 23 и третий 24 формирователи импульсов, первую линию 25задержки, первый 26 и второй 27формирователи импульсов, первый 28,второй 29 и третий 30 инверторы,первый 31, второй 32 и третий 33элементы И, вторую линию 34 задержки, первый 35, второй 36 и третий37 КБ-триггеры, четвертый элементИ, причем запуск третьего формирователя 23 импульсов. осуществляетсясигналом Пвх, (фиг.5 а) фотодатчикаположения предмета, а первого формирователя 26 - сигналом Пв(фиг, 56)фотоэлектрического преобразователя, на вход четвертого элементаИ 38 подается сигнал П вх(фиг. 5 ж)с фотодатчика угла поворота, выходные сигналы Пвь х, (фиг. 5 в) и П вых(фиг.5 г) с первого 21 и второго 22элемента ИЛИ соответственно подаются на управляющие входы исполнительного элемента манипулятора, выход"ные сигналы Пвьх(фиг.5 д) и "вых(фиг.5 е) первого 35 и второго 36КБ-триггеров подаются соответственно на управляющие входы исполнительных элементов фиксатора положения и механизма поворота, а выходной сигнал "вьх (фиг5 ж) четвертого элемента И 38 на управляющийвход импульсного источника света.В качестве формирователей импульсов в блоке управления могут бытьприменены таймеры. Формула изобретения1. 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, сцелью повьппения надежности работыи скорости ориентации оно снабже 95но фотодатчиками положения и углаповорота предметов, фиксатором положения предметов, установленными нарабочем столе, импульсным источни"ком света и блоком управления, соотгветствующие входы которого соедине.ны с выходами фотодатчиков положения, угла поворота и фотоэлектрического преобразователя, выходыс входами манипулятора, исполнительными элементами фиксатора положенияи механизма поворота и импульсного,источника света, а механизмы подачии съема предметов выполнены в видеподающего и приемного конвейеров,снабженных манипулятором с П-образным захватом, подающий конвейер соединен с рабочим столом наклоннымсужающимся желобом с поперечнымпрямоугольным вырезом под манипулятор, на рабочем столе в месте соединения с подающим конвейером установлен фотодатчик положения и первыйупор, в месте соединения с приемнымконвейером - второй упор фотодатчик поворота и импульсный источниксвета, в центре рабочего стола установлена подставка для предмета вформе диска с четырьмя пазами, укрепленная на валу механизма поворота.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ.ления содержит первый и второй,третий и четвертый элементы И, пераовый, второй и третий КБ-триггеры,первую и вторую. линии задержки ипервый, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, входпервого из которых является первымвходом блока управления, выход пер 45ного формирователя соединен с пер" 6 6вым 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 КБ- триггеров, 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 КБ-триггеров являются третьим и четвертым выходами блока управления, выход третьего КБ-триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого является третьим входом блока управ. ления, выход четвертого элемента И является пятым выходом блока управления,1452769 Составитель И,НазаркинаТехред И,Дидык ,Корректор М.Самборска едактор Г.Волкова о ям при ГКНТ ССС открь Д