Устройство для ориентации пластин со сложным контуром

 

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит отсекатель 1, заготовки (пластины со сложным контуром) 2, поворотное кольцо 3, источник 4 света, электродвигатель 5, блок 6 управления электродвигателем поворотного кольца, цифровой компаратор 7, блок 8 определения ориентации, блок 9 задания угла ориентации , блок 10 формирования импульсов периода , квадратурный генератор 11, аналоговые перемножители 12 и 13, интеграторы 14 и 15, сумматоры 16 и 17 фотопреобразователь 18 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 65 G 47/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850351/03 (22) 12.07.90 (46) 07.07,92. Бюл. ¹ 25 (71) Черкесский завод низковольтной аппаратуры . (72) Р,И.Гавриш, Ю.А,Фролов и А.И.Гавриш (53) 621.867 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 952702; кл. В 65 G 47/24, 1981.

Автоматизация загрузки прессов штучными заготовками, Расчет и проектирование./Под ред. В.Ф.Прейса, — М.:

Машиностроение, 1975. с,256.

Авторское свидетельство СССР

N 1558819, кл. В 65 G 47/24. 1988;.... Ы„„1745645 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ

ПЛАСТИН СО СЛОЖНЫМ КОНТУРОМ (57) Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит отсекатель 1, заготовки (пластины со сложным контуром)

2, поворотное кольцо 3, источник 4 света, электродвигатель 5, блок 6 управления электродвигателем поворотного кольца, цифровой компаратор 7, блок 8 определения ориентации, блок 9 задания угла ориентации, блок 10 формирования импульсов периода, квадратурный генератор 11, аналоговые перемножители 12 и 13, интеграторы 14 и 15, сумматоры 16 и 17, фотопреобразователь 18. 2 ил.

1745645

10

20

30

55

Изобретение относится к машиностроению, в частности к автоматизации технологических процессов.

Известно устройство для ориентации и подачи заготовок, содержащее подающий транспортер, крышку с окном, расположенное над ней поворотное приспособление и толкатель на кронштейне. Поворотное устройство выполнено в виде верхнего и нижнего дисков, Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство может быть использовано лишь для ориентации изделий прямоугольной формы.

Известно также устройство с фотоэлектрическим опознаванием для ориентирования пластин со сложным контуром, содержащее отсекатепь, вращающееся кольцо, источник света, фотоэлемент, анализатор, представляющий собой оптический клин, толкатель, блок управления и электродвигатель, Недостатком устройства является малая точность ориентирования деталей, которая обеспечивается за счет торможения вращающегося кольца с деталью, низкая скорость опознавания и небольшая производительность, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель. поворотное кольцо, источник света, фотоприемник, установленные на одной оси, блок управления электродвигателем поворотного кольца, вращающийся диск с радиальной прорезью, установленный между поворотным кольцом и фотоприемником, датчик импульсов периода вращения диска и,блок определения ориентации, входы которого соединены с выходами датчика импульсов периода вращения диска и фотоприемника, а выход — с входом блока управления электродвигателем поворотного кольца, Недостатком известного устройства является невысокая производительность, которая ограничена небольшой скоростью электромеханического сканирования изображения пластины со сложным контуром за счет использования вращающегося диска с радиальной прорезью. Кроме того, устройство не предусматривает задания угла ориентации детали, т,е, угол ориентации дпя разных деталей и различных технологических процессов является постоянным.

Цель изобретения — повышение производительности устройства для ориентации пластин со сложным контуром, .В устройство для ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель, поворотное кольцо, под которым расположен источник света, блок определения ориентации, блок управления, подключенный к шаговому электродвигателю, соединенному с поворотным кольцом, введены фотопреобразователь, размещенный нэд поворотным кольцом на одной оси с источником света, э выход преобразователя подключен к первому входу блока определения ориентации, две цепочки, каждая из которых состоит из аналогового перемножителя, подключенного к первому входу сумматора непосредственно и к второму входу через интегратор, генератор квадрэтурных напряжений, блок формирования импульсов периода, блок задания угла ориентации и цифровой компаратор, при этом выход фотопреобразователя подключен к одним входам аналоговых перемножителей, другие входы которых подключены к выходам генератора квадратурных напряжений, выходы сумматоров подключены к входам фотопреобразователя, выход генератора квадратурных напряжений подключен к входу блока формирования импульсов периода, выход которого подключен к второму входу блока определения ориентации, выходы которого подключены к первым входам цифрового компаратора, другие входы которого соединены с блоком задания угла ориентации, э выходы — к входам блока управления.

Известно устройство, содержащее логическую схему обработки и блок управления приводом вращения, регулируемую ось поворота детали, фотодэтчики светового затвора, схему обработки сигнала об углах поворота детали, В устройстве используется вращающаясь ось, на которой последовательно закреплены детали и диск со множеством радиальных щелей. Сопоставление сигналов с датчиком светового затвора и сигналов датчиков, принимаемый световой поток которых модулируется ориентируемой деталью, дает возможность в лог.ическом блоке определить положение детали и вырабатывать сигнал управления при ориентации.

В предлагаемом устройстве нет необходимости вращения детали, а информация о положении ориентируемой детали получается за счет сложения по контуру изображения. детали электронным лучом в фотопреобразователе, в котором скорость обхода электронного луча по контуру изображения, спроецированного на мишень фотокатода, целиком определяется частотой квадратурного генератора.

1745645

При этом поворотное кольцо, на котором расположена пластина со сложным контуром, приходит в движение и поворачивается в ту или другую сторону лишь под действием управляющих сигналов, приходящих с блока управления, которые формируются путем сравнения сигналов с выхода блока определения ориентации и блока задания угла ориентации.

Соотношение частот такового генератора в блоке определения ориентации и частоты сканирования определяет точность определения угла ориентации и может быть достаточно высокой (до десятых и сотых долей градуса) по сравнению с известными устройствами.

Сочетание отличительных признаков, как: фотопреобразователь, сумматоры, интеграторы, аналоговые перемножители, квадратурный генератор, блок формирования импульсов периода, цифровой компаратор и блок задания угла ориентации позволяет обеспечить значительное повышение производительности и точности ори ентации пластин со сложным контуром.

На фиг,1 изображена блок-схема устройства для ориентации пластин со сложным контуром; на фиг.2 — структурная схема блока управления электродвигателем.

Устройство для ориентации пластин со сложным контуром содержит отсекатель 1, заготовки (пластины со сложным контуром)

2, поворотное кольцо 3. источник 4 света, шаговый электродвигатель 5, блок 6 управления шаговым электродвигателем поворотного кольца, цифровой компаратор 7, блок 8 определения ориентации, блок 9 задания угла ориентации, блок 10 формирования импульсов периода, квадратурный генератор 11, аналоговые перемножители

12 и 13, интеграторы 14 и 15, сумматоры 16 и 17, фотопреобразователь 18.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 2. пройдя отсекатель 1, поступает на прозрачное поворотное кольцо 3.

Под кольцом установлен источник 4 света.

Изображение заготовки 2 проецируется на мишень фотокатода 19 фотопреобразователя 18, При включении апертура фотопреобразователя 18 находится в центре его фотокатода, так как напряжения на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13. выходах интеграторов 14 и 15 и, следовательно, выходах сумматоров 16 и 17 в первый момент равны нулю, Появление на выходе фотопреобразователя 18 напряжения видеосигнала U<(t), поступающего на вторые входы аналоговых перемножителей 12 и 13, образует на их выходах квадратурно- связанные напряже ния U><(t) и Uy(t), которые через сумматоры 16 и 17 вызывают отклонение апертуры на границу изображения и сканирования (слежения) ее по контуру изображения относительно центра фотокатода, являющегося в данный момент центром слежения радиус-векторной развертки

Ux(t) = U

Uy(t) = Uocos d t Up(t)/Uoconst, 5

10 где Uosln в t u Uocos в t — опорные квадратурные напряжения с частотой на выходах генератора 11 квадратурных напряжений:

Uoconst — постоянный множитель, име15 ющий размерность напряжения.

Величина отклонения апертуры от центра слежения радиус-вектора r(t) до контура определяется модулем напряжения Ux(t) и

Uy(t)

20 .ю. .. ) и

2 который пропорционален напряжению ви25 деосигнала.

Если центр изображения не совпадает с центром фотокатода, который в первый момент включения устройства является центром слежения развертки, то напряжения

30 Ux(t) и Uy(t) на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13 меняются несимметрично относительно нуля. Разность средних значений за оба полупериода этих напряжений образует на выходах интеграторов 14 и 15

35 сигналы рассогласования по координатам Х и У, которые, воздействуя через вторые входы сумматоров 16 и 17 на отклоняющую систему фотопреобразователя 18. стремятся совместить центры слежения и изобра40 жения.объекта.

Совмещение этих центров произойдет по окончании времени интегрирования. При этом напряжения Ux u Uy на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13 становятся

45 симметричными, а на выходах интеграторов

14 и 15 — постоянными, определяя координаты центров слежения и изображения, Видеосигнал с выхода фотопреобразователя 18 в установившемся режиме слеже50 ния по контуру изображения детали (заготовки 2) поступает на первый вход блока 8 определения ориентации, на второй вход которого поступают импульсы периода развертки с выхода блока 10 формирования импульсов периода. Импульсы периода формируются из опорного напряжения

U

20 зователя 18 находится в точке контура на оси (О, Y). которую принимают эа опорную.

На выходе блока 8 определения ориентации получается цифровой код угла ориентации заготовки, характеризующий временное положение экстремума (максимума) аналогового сигнала (видеосигнала) радиус-векторной развертки иэображения детали относительно импульсов периода развертки.

Цифровой код временного положения максимума аналогового сигнала поступает на первую группу входов цифрового компаратора 7, где происходит сравнение с цифровым кодом с выхода блока 9 задания угла ориентации, сигналы с выхода цифрового компаратора 7 поступают на вход блока 6 управления шаговым электродвигателем поворотного кольца 5, в результате поворотное кольцо 3 вращается в прямом или обратном направлении до тех пор, пока на выходе

"Равно" цифрового компаратора 7 не появится сигнал "Лог,"1". Это означает, что деталь оказалась сориентированной по заданному в блоке 9 направлению. .В качестве фотопреобразователя 18 используется телевизионная передающая трубка типа суперартикон, блок 8 определения ориентации выполнен по известной схеме. Квадратурный генератор 11 напряжений, аналоговые перемножители

12 и 13, интеграторы 14 и 15. и сумматоры

16 и 17 выполнены по известным схемам.

Цифровой компаратор 7 построен на микросхемах типа К561ИП2. Блок 9 задания угла ориентации выполнен на последовательно включенных программных переключателях типа АП101ХВ и преобразователях двоично-десятичного кода в двоичный типа

К155ПР6. В качестве шагового электродвигателя 5 использован шаговый электродвигатель типа ШДА-1А.

Блок 6 (фиг,2) содержит генератор 20 прямоугольных импульсов, два элемента И

21 и 22, реверсивный счетчик 23, дешифратор 24, группу из четырех усилителей 25-28 тока фазовых обмоток шагового электродвигателя, имеет два входа: вход "Больше"

29, вход "Меньше" 30 и четыре выхода, подключаемые к обмоткам шагового электродвигателя.

При наличии сигнала "Лог,"1" на входе

29 прямоугольные импульсы с выхода генеpampa 20 через элемент И 21 поступают на

55 вычитающий вход счетчика 23 и шаговый электродвигатель вращается в обратную сторону. При наличии сигнала "Лог."1" на входе 30 прямоугольные импульсы с выхода генератора 20 поступают на суммирующий вход счетчика 23 и шаговый электродвигатель вращается в прямом направлении. При отсутствии сигналов "Лог,"1" на обоих входах 29 и 30 блока 6 шаговый электродвигатель находится в состоянии покоя.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным не требует применения электромеханических средств для осуществления развертки иэображения, чем достигается большая производительность и уменьшение массогабаритных параметров устройства.

Формула изобретения

Устройство для ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель, поворотное кольцо, под которым расположен источник света, блок определения ориентации, блок управления, подключенный к шаговому электродвигателю. соединенному с поворотным кольцом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введены фотопреобразователь, размеще Ьый над поворотным кольцом на одной оси с источником света, а выход фотопреобразователя подключен к первому входу блока определения ориентации, две цепочки. каждая из которых состоит из аналогового перемножителя, подключенного к первому входу сумматора непосредственно и к второму входу через интегратор, генератор квадратурных напряжений, блок формирования импульсов периода. блок задания угла ориентации и цифровой компаратор, при этом выход фотопреобразователя подключен к одним входам аналоговых перемножителей, другие входы которых подключены к выходам генератора квадратурных напряжений, выходы сумматоров подключены к входам фотопреобразователя. выход генератора квадратурных напряжений подключен к входу блока формирования импульсов периода, выход которого подключен к второму входу блока определения ориентации, выходы которого подключены к первым входам цифрового компаратора, другие входы которого соединены с блоком задания угла ориентации, а выходы — к входам блока управления.

Составитель Н,Симанова

Редактор Т,Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор M. Пожо

Заказ 2359 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101