Устройство для передачи и приема сигналов Советский патент 1988 года по МПК G08C19/16 

(Л

42ь 00 СП

ел

Изобретение относится к автоматике и информационной технике и может быть использовано для контроля наличия, правильности установки или идентификации предмета, расположенного на подвижном объекте (например, кассета, спутник, сменный схват про- мьппленного робота) в системах управления гибких производств в механооб- .работке, сборке, в приборо троитель- 1ной, радиотехнической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повыше

ние надежности устройства.

На фиг..1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы-, на фиг.З - электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит две конструктивно независимые части. Первая приемная часть устанавливается на неподвижный узел технологического обо- рудования в том месте, где необходимо о существлять считывание информации, и содержит передающую антенну 1 генератор 2, формирователь 3, фотоприемник 4, усилитель-формирователь 5, первый элемент 6И (далее эл емент И), второй элемент И 7, первьй триггер 8, второй триггер 9, регистр 10.

Вторая передающая часть устройства располагается на подвижном объект и содержит приемную антенну 11, блок 12 питания, блок 13 кодирования светоизлучатель 14, коммутатор 15, выключатель S1-S8 (выделена рамкой фиг.1).

Рассмотрим работу устройства применительно его использования на спутнике подвижном средстве конвейера, на которьй устанавливается изделие - груз о В современных гибких производ- ствах загрузку спутников осуществляют роботы-манипуляторы и при больших скоростях работы могут появляться сбои - груз на спутник устанавливается неправильно. Спутник перемещается на другую позицию, где другой робот- манипулятор выполняет, например, операцию разгрузки. Вследствие неправильной установки груза схват робота манипулятора не сможет правильно захватить груз, что может привести к аварийной ситуации.Для контроля правильности установки груза на спутник устанавтй1вают вторую часть устройст

5

0

5 g

,

5

0

0

за, содержащую необходимое количество выключателей, которые устанавливаются в необходимых местах спутника (количество выключателей зависит от конструкции спутника и самого груза. На фиг.1 показано восемь выключателей S1-S8). При-правильной установке груза на спутник последний своим весом воздействует на выключатели и все они замыкаются. При неправильной установке хотя бы один из выключателей может не сработать. Информация о состоянии выключателей передается бесконтактно на первую часть устройства.

Конструктивно передающая антенна 1 и приемная антенна 11 выполняются, например, в форме прямоугольных рамок из необходимого числа витков изолированного провода. На фиг.З показано взаимное расположение антенны 1 и антенны 11, светоизлучателей 14 и фотоприемника 4 в момент считывания информации с подвижного объекта.

Передающая антенна 1 подключена к генератору 2 и излучает вблизи себя энергию электромагнитного поля. Частота переменного напряжения генератора 2 составляет несколько десятков килогерц. Приемная антенна 11 принимает энергию электромагнитного поля антенны 1, а блок 12 питания вьшрям- ляет напряжение и стабилизирует его. Полученное напряжение питает часть устройства, располагаемую на подвижном объекте.

Переменное напряжение на приемной антенне 11 находится в одной фазе с переменным напряжением генератора 2 (диаграмма 1, фиг,2). Блок 13 кодирования формирует из сигнала антенны 11 прямоугольные импульсы в момент перехода переменного напряжения через нуль, вырабатывает на втором выходе управляющие сигналы, на основании которых коммутатор 15 осуществляет опрос состояний выключателей S1-S8 и вырабатывает соответствующие импульсы, поступающие на второй вход блока 13 кодирования, на основании которых блок 13 кодирования на первом выходе формирует структуру информационного сигнала (диаграмма 2, фиг.2). При этом перед началом опроса коммутатором 15 состояния первого выключателя 1 блок 13 кодирования вы- рабатываеу стартовый импульс (М),

длительность которого составляет пол тора периода переменного напряжения генератора 2 - первый полупериод положительной полярности, полупериод отрицательной полярности, второй полупериод положительной полярности. Затем, в следующий (третий) полупериод положительной полярности, формируется информационный импульс 1, если первый выключатель находится в замкнутом состоянии, в противном случае формируется О. Замкнутый выключатель S подключает к соответствующему входу коммутатора 15 один из полюсов блока 12 питания ч-Е, что соответствует сигналу 1, при разомкнутом выключателе S на соответствующем входе коммутатора 15 присутствует сигнал О,. Аналогично в следую- щие семь полупериодов положительной полярности формируются остальные информационные импульсы. Выключатели S1, S6, S8 находятся в замкнутом состоянии, остальные в разомкнутом (ди- аграмма 2, фиг.2).

Таким образом, информационньй сигнал на первом выходе блока 13 кодирования - периодически повторяющая ся последовательность импульсов, состоящая из стартового и информационных импульсов. В соответствии с этими импульсами светоизлучатель 14 вырабатывает световые импульсы, попадающие на фотоприемник 4, которьй вырабатывает соответствующие -электрические сигналы, поступающие на усилитель-формирователь 5, формирующий из них соответствующие электрические импульсы,

На первом выходе формирователь 3 вырабатывает короткие импульсы 1 в момент достижения максимума полупериодом отрицательной полярности переменного напряжения генератора 2 (диаграмма 3, фиг.2), на втором вы- ходе вырабатывает короткие импульсы в момент достижения максимума полупериодом положительной полярности (диаграмма 4, фиг.2).

В исходном состоянии первый выход первого триггера 8 находится в состоянии 1, второй - в состоянии O V сигнал Окончание считывания на выходе второго триггера 9 - в состоянии 1.

При поступлении на первый вход первого элемента И стартового импульса на его выход проходит короткий им

JQ 5 0 5

О 0

5

0

5

пульс с первого выхода формирователя 3,он устанавливает выходы регистра 10, первый выход первого триггера 8 в состояние О, второй выход первого триггера 8 - в состояние 1, при этом первый элемент 6 И закрывается, а второй элемент 7 И открывается, после чего короткий импульс с второго выхода формирователя 3 проходит через второй элемент 7 И и поступает на третий (синхронизирующий) вход регистра 10, при этом происходит сдвиг сигналов на выходах, а на девятом выходе устанавливается сигнал 1, так как в этот момент времени на первом (информационном) входе присутствует сигнал 1 - стартовый импульс.

Каждый импульс, поступающий на трет1та вход регистра 10, осуществляется сдвиг сигналов на его вькодах, а на девятом выходе устанавливается сигнал, который в этот момент присутствовал на его первом входе. Таким образом, с приходом девятого импульса на третий вход регистра 10 на его первом выходе устанавливается сигнал 1, который своим передним фронтом устанавливает сигнал Окончание считывания на выходе второго триггера 9 в состояние О, после чего второй элемент 7 И закрывается, на 2-9 выходах регистра 10 устанавливаются сигналы, отображЕшзщие состояние контактов вьжлючателей S1-S8 соответственно.

После формирования сигнала. Окончание считывания другое внешнее устройство может анализировать сигналы ( на выходах 2-9 регистра 10. Для счи7 тывания информации со следующего подвижного объекта внешнее устройство вырабатывает сигнал Сброс, поступающий на второй вход первого триггера 8, второго триггера 9 и устанавливающий их выходы в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство для передачи, и приема сигналов, содержащее на передающей стороне датчики сигналов, соединенные с информационными входами коммутатора, выход которого подключен к первому входу блока кодирования, и блок питания, на приемной стороне - генератор, антенну, формирователь им

выходы которого являются информациейными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности, в устройство на передающей стороне введен светоизл - чатель, вход которого соединен с первым выходом блока кодирования, BTQ- рой выход блока кодирования подключен к тактовому входу коммутатора, второй вход соединен с выходом антенны, .соединенным с входом блока питания, на приемной стороне введены фотоприемник, усилитель-формирова- тель, элементы И, вход фотоприемника сопряжен со светоизлучателем передающей стороны, выход фотоприемника через усилитель-формирователь соединен с первым входом первого элемента И и с первым входом регистра, выход генератора подключен к антенне и к входу

ход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого триггера и второму входу регистра, первый выход первого триггера соединен с третьим входом первого элемента И, второй выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом регистра второй выход регистра подключен к первому входу второго триггера, выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с вторым входом второго элемента И, второй вьпсод формирователя импульсов подключен к третьему входу второго элемента И, управляющий вход устройства соединен с вторыми входами первого и второго триггеров.

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано в системах управления гибких произ-. водств в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повьппение надежности, устройства. Для достижения поставленной цели в устройство введены светоизлучатель 14, фотоприемник 4, выход которого соединен с усилителем-формирователем 5, первый и второй триггеры 8 и 9 и элементы И 6 и 7. Введение новых элементов и узлов и уменьшение количества передающих и приемных элементов позволяет повысить надежность устройства. 3 ил.

, Первый . .

ffiuu период fioMX. .

.( tfft/r Фае. г