SU1745645A1

SU1745645A1 - Устройство дл ориентации пластин со сложным контуром

Info

Publication number: SU1745645A1
Application number: SU904850351A
Authority: SU
Inventors: Руслан Иванович Гавриш; Юрий Александрович Фролов; Анатолий Иванович Гавриш
Original assignee: Черкесский Завод Низковольтной Аппаратуры
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-07-07

Abstract

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

Description

-ы

Ё

VI

4 СЛ

О

&

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

Известно устройство дл 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 вл ютс ограниченные функциональные возможности , так как устройство может быть использовано лишь дл ориентации изделий пр моугольной формы.

Известно также устройство с фотоэлектрическим опознаванием дл ориентирова- ни пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель, вращающеес кольцо, источник света, фотоэлемент, анализатор , представл ющий собой оптический клин, толкатель, блок управлени и электродвигатель.

Недостатком устройства вл етс мала точность ориентировани деталей, котора обеспечиваетс за счет торможени вращающегос кольца с деталью, низка скорость опознавани и небольша производительность .

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель , поворотное кольцо, источник света, фотоприемник, установленные на одной оси, блок управлени электродвигателем поворотного кольца, вращающийс диск с радиальной прорезью, установленный между поворотным кольцом и фотоприемником, датчик импульсов периода вращени диска и блок определени ориентации, входы которого соединены с выходами датчика импульсов периода вращени диска и фотоприемника, а выход - с входом блока управлени электродвигателем поворотного кольца.

Недостатком известного устройства вл етс невысока производительность, котора ограничена небольшой скоростью электромеханического сканировани изображени пластины со сложным контуром за счет использовани вращающегос диска с радиальной прорезью. Кроме того, устройство не предусматривает задани угла ориентации детали, т.е. угол ориентации дл разных деталей и различных технологических процессов вл етс посто нным.

Цель изобретени - повышение производительности устройства дл ориентации пластин со сложным контуром .

В устройство дл ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсекатель , поворотное кольцо, под которым расположен источник света, блок определени

ориентации, блок управлени , подключенный к шаговому электродвигателю, соединенному с поворотным кольцом, введены фотопреобразователь, размещенный над поворотным кольцом на одной оси с источ0 ником света, а выход преобразовател подключен к первому входу блока определени ориентации, две цепочки, кажда из которых состоит из аналогового перемножител , подключенного к первому входу сумматора

5 непосредственно и к второму входу через интегратор, генератор квадратурных напр жений , блок формировани импульсов периода , блок задани угла ориентации и цифровой компаратор, при этом выход фо0 топреобразовател подключен к одним входам аналоговых перемножителей, другие входы которых подключены к выходам генератора квадратурных напр жений, выходы сумматоров подключены к входам фотопре5 образовател , выход генератора квадратурных напр жений подключен к входу блока формировани импульсов периода, выход которого подключен к второму входу блока определени ориентации, выходы которого

0 подключены к первым входам цифрового компаратора, другие входы которого соединены с блоком задани угла ориентации, а выходы - к входам блока управлени .

Известно устройство, содержащее логи5 ческую схему обработки и блок управлени приводом вращени , регулируемую ось поворота детали, фотодатчики светового затвора , схему обработки сигнала об углах поворота детали.

0 В устройстве используетс вращающа- сь ось, на которой последовательно закреп- лены детали и диск со множеством радиальных щелей. Сопоставление сигналов с датчиком светового затвора и сигналов

5 датчиков, принимаемый световой поток которых модулируетс ориентируемой деталью , дает возможность в логическом блоке определить положение детали и вырабатывать сигнал управлени при ориента0 ции.

В предлагаемом устройстве нет необходимости вращени детали, а информаци о положении ориентируемой детали получаетс за счет сложени по контуру изображе5 ни детали электронным лучом в фотопреобразователе, в котором скорость обхода электронного луча по контуру изображени , спроецированного на мишень фотокатода, целиком определ етс частотой квадратурного генератора

При этом поворотное кольцо, на котором расположена пластина со сложным контуром , приходит в движение и поворачиваетс в ту или другую сторону лишь под действием управл ющих сигналов , приход щих с блока управлени , которые формируютс путем сравнени сигналов с выхода блока определени ориентации и блока задани угла ориентации.

Соотношение частот такового генератора в блоке определени ориентации и частоты сканировани определ ет точность определени угла ориентации и может быть достаточно высокой (до дес тых и сотых долей градуса) по сравнению с известными устройствами.

Сочетание отличительных признаков, как: фотопреобразователь, сумматоры, интеграторы , аналоговые перемножители, квадратурный генератор, блок формировани импульсов периода, цифровой компаратор и блок задани угла ориентации позвол ет обеспечить значительное повышение производительности и точности ориентации пластин со сложным контуром.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства дл ориентации пластин со сложным контуром; на фиг.2 - структурна схема блока управлени электродвигателем.

Устройство дл 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 управлени шаговым электродвигателем поворотного кольца, цифровой компаратор 7, блок 8 определени ориентации, блок 9 задани угла ориентации, блок 10 формировани 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. пройд отсекатель 1, поступает на прозрачное поворотное кольцо 3. Под кольцом установлен источник 4 света. Изображение заготовки 2 проецируетс на мишень фотокатода 19 фотопреобразовател 18. При включении апертура фотопреобразовател 18 находитс в центре его фотокатода, так как напр жени на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13. выходах интеграторов 14 и 15 и, следовательно, выходах сумматоров 16 и 17 в первый момент равны нулю.

По вление на выходе фотопреобразовател 18 напр жени видеосигнала Uc(t), поступающего на вторые входы аналоговых перемножителей 12 и 13, образует на их

выходах квадратурно- св занные напр же ни Ux(t) и Uy(t), которые через сумматоры 16 и 17 вызывают отклонение апертуры на границу изображени и сканировани (слеже- ни ) ее по контуру изображени относительно центра фотокатода, вл ющегос в данный момент центром слежени радиус-векторной развертки

Ux(t) wt-Uo(t)/U0const: Uy(t) Uocos o)t-Uo(t)/U0const,

где Uosin to t и Uocos a) t - опорные квадратурные напр жени с частотой на выходах генератора 11 квадратурных напр жений;

Uoconst - посто нный множитель, име- ющий размерность напр жени .

Величина отклонени апертуры от центра слежени радиус-вектора r(t) до контура определ етс модулем напр жени Ux(t) и Uy(T.)

. . у , , 2 г ч , i 1 2 f - ч U о

U2((t) + U(t)TJ

(1)

о const

Uo(t).

который пропорционален напр жению видеосигнала .

Если центр изображени не совпадает с центром фотокатода, который в первый момент включени устройства вл етс центром слежени развертки, то напр жени

ux(t) и Uy(t) на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13 мен ютс несимметрично относительно нул . Разность средних значений за оба полупериода этих напр жений образует на выходах интеграторов 14 и 15

сигналы рассогласовани по координатам X и Y, которые, воздейству через вторые входы сумматоров 16 и 17 на отклон ющую систему фотопреобразовател 18, стрем тс совместить центры слежени и изображени объекта.

Совмещение этих центров произойдет по окончании времени интегрировани . При этом напр жени Ux и Uy на выходах аналоговых перемножителей 12 и 13 станов тс

симметричными, а на выходах интеграторов

14 и 15 - посто нными, определ координаты центров слежени и изображени .

Видеосигнал с выхода фотопреобразовател 18 в установившемс режиме слежени по контуру изображени детали (заготовки 2) поступает на первый вход блока 8 определени ориентации, на второй вход которого поступают импульсы периода развертки с выхода блока 10 формировани

импульсов периода. Импульсы периода формируютс из опорного напр жени Uosin О) t генератора 11 в момент смены положительной полуволны на отрицательную , В этот момент апертура фотопреобразовател 18 находитс в точке контура на оси (О, Y), которую принимают за опорную.

На выходе блока 8 определени ориентации получаетс цифровой код угла ориен- тации заготовки, характеризующий временное положение экстремума (максимума ) аналогового сигнала (видеосигнала) радиус-векторной развертки изображени детали относительно импульсов периода развертки.

Цифровой код временного положени максимума аналогового сигнала поступает на первую группу входов цифрового компаратора 7, где происходит сравнение с цифровым кодом с выхода блока 9 задани угла ориентации, сигналы с выхода цифрового компаратора 7 поступают на вход блока 6 управлени шаговым электродвигателем поворотного кольца 5, в результате поворотное кольцо 3 вращаетс в пр мом или обратном направлении до тех пор, пока на выходе Равно цифрового компаратора 7 не по витс сигнал Лог.1. Это означает, что деталь оказалась сориентированной по заданному в блоке 9 направлению.

В качестве фотопреобразовател 18 используетс телевизионна передающа трубка типа суперартикон, блок 8 определени ориентации выполнен по известной схе- ме. Квадратурный генератор 11 напр жений, 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 задани угла ориентации выполнен на последовательно включенных программных переключател х типа АП101ХВ и преобразовател х двоично-дес тичного кода в двоичный типа К155ПР6. В качестве шагового электродвигател 5 использован шаговый электродвигатель типа ШДА-1А.

Блок 6 (фиг.2) содержит генератор 20 пр моугольных импульсов, два элемента И 21 и 22, реверсивный счетчик 23, дешифратор 24, группу из четырех усилителей 25-28 тока фазовых обмоток шагового электродвигател , имеет два входа: вход Больше 29, вход Меньше 30 и четыре выхода, подключаемые к обмоткам шагового электродвигател .

При наличии сигнала Лог.1 на входе 29 пр моугольные импульсы с выхода генератора 20 через элемент И 21 поступают на

вычитающий вход счетчика 23 и шаговый электродвигатель вращаетс в обратную сторону. При наличии сигнала Лог.1 на входе 30 пр моугольные импульсы с выхода

генератора 20 поступают на суммирующий вход счетчика 23 и шаговый электродвигатель вращаетс в пр мом направлении. При отсутствии сигналов Лог.Г на обоих входах 29 и 30 блока 6 шаговый электродвигатель находитс в состо нии поко .

Предлагаемое устройство по сравнению с известным не требует применени электромеханических средств дл осуществлени развертки изображени , чем достигаетс больша производительность и уменьшение массогабаритных параметров устройства.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл ориентации пластин со сложным контуром, содержащее отсека- тель, поворотное кольцо, под которым расположен источник света, блок определени ориентации, блок управлени , подключенный к шаговому электродвигателю, соединенному с поворотным кольцом, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности устройства, в него введены фотопреобразователь, размещенный

над поворотным кольцом на одной оси с источником света, а выход фотопреобразовател подключен к первому входу блока определени ориентации, две цепочки, кажда из которых состоит из аналогового перемножител , подключенного к первому входу сумматора непосредственно и к второму входу через интегратор, генератор квадратурных напр жений, блок формировани импульсов периода, блок задани угла ориентации и цифровой компаратор, при этом выход фотопреобразовател подключен к одним входам аналоговых перемножителей , другие входы которых подключены к выходам генератора квадратурных напр жений , выходы сумматоров подключены к входам фотопреобразовател , выход генератора квадратурных напр жений подключен к входу блока формировани импульсов периода, выход которого подключен к второму

входу блока определени ориентации, выходы которого подключены к первым входам цифрового компаратора, другие входы которого соединены с блоком задани угла ориентации, а выходы - к входам блока управлени .

tc §

«4l

I