[go: up one dir, main page]

SU1602948A1 - Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine - Google Patents

Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine Download PDF

Info

Publication number
SU1602948A1
SU1602948A1 SU884409721A SU4409721A SU1602948A1 SU 1602948 A1 SU1602948 A1 SU 1602948A1 SU 884409721 A SU884409721 A SU 884409721A SU 4409721 A SU4409721 A SU 4409721A SU 1602948 A1 SU1602948 A1 SU 1602948A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
command
amplifier
Prior art date
Application number
SU884409721A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Аркадьевич Шерозия
Константин Васильевич Иванищев
Клавдий Иванович Кремец
Анатолий Иванович Мармалев
Александр Васильевич Симонов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU884409721A priority Critical patent/SU1602948A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1602948A1 publication Critical patent/SU1602948A1/en

Links

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению подвижными механизмами, например мелиоративными, строительными и другими землеройными машинами. Цель изобретени  - повышение точности контрол  положени  землеройной машины. Устройство состоит из последовательно соединенных лазеров, коллиматора 2, сканера 3 и четырехканального фотоприемника 4. Последний содержит четыре фотоэлемента (ФЭ) 5-8, каждый из которых подключен соответственно к фотоусилителю (ФУ) 9-12. Выходы ФУ 9 и 11 соединены соответственно со входами формирователей 13 и 14 команды (ФК) "Вверх" и "Вниз". Выходы ФК 13 и 14 подключены к исполнительной системе механизма. Выходы ФУ 10 и 11 подключены соответственно к входам элементов И 15 и ИЛИ 16, выходы которых соответственно через индикатор 17 и коммутирующий элемент 18 подключены к третьим входам ФК 13 и 14. Зона нечувствительности определ етс  рассто нием между ФЭ 6 и 7, диаметром лазерного пучка и коэффициентом усилени  ФУ 10 и 11. При засветке лазерным лучом любого из ФЭ 6 или 7 сигнал логической "I" выходов ФУ 10 и 11 запускает через элемент ИЛИ 16 и элемент 18 индикатор 17, блокирующий прохождение команд управлени  с ФК 13 и 14. Таким образом происходит расширение зоны нечувствительности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.This invention relates to the automatic control of moving mechanisms, such as land reclamation, construction and other earth-moving machines. The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the position of the earth-moving machine. The device consists of series-connected lasers, a collimator 2, a scanner 3 and a four-channel photodetector 4. The latter contains four photocells (PV) 5-8, each of which is connected respectively to a photoamplifier (FU) 9-12. The outputs of the FU 9 and 11 are connected respectively to the inputs of the formers 13 and 14 of the command (FC) "Up" and "Down". The outputs of the FC 13 and 14 are connected to the Executive system of the mechanism. The outputs of the FU 10 and 11 are connected respectively to the inputs of the elements AND 15 and OR 16, the outputs of which, respectively, through the indicator 17 and the switching element 18 are connected to the third inputs of the FC 13 and 14. The dead zone is determined by the distance between the FE 6 and 7, the laser beam diameter and the gain of the FU 10 and 11. When the laser beam is illuminated by any of the FE 6 or 7, the signal of the logical "I" of the outputs of the FU 10 and 11 triggers through the OR element 16 and the element 18 indicator 17, blocking the passage of control commands from FC 13 and 14. way the expansion zone is nothing vstvitelnosti. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

) з(1бретение относитс  к автоматике и мохет быть использовано при создании устройств дл  управлени  подвижными , механизмами , например г елио- ративными, строительными и другими землеройными машинами.) h (1) the decree relates to automation and can be used to create devices for controlling movable mechanisms, for example, solar, building and other earth-moving machines.

11ель изобретени  - повьшение точности контрол  I,The 11th invention is an increase in the accuracy of control I,

На фиг о 1 показана функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - выполнение формировател  команды Вниз, Вверх.,Fig about 1 shows the functional diagram of the device; in fig. 2 - execution of the Former for the command Down, Up.,

Устройство состоит из лазера 1, коллиматора 2, сканера 3 и четырех- канального фотоприемника 4.The device consists of a laser 1, a collimator 2, a scanner 3 and a four-channel photodetector 4.

Фотоприемник содержит последовательно соединенные фоточувствительные элементы 5-8 и фотоусилители 9-12. Фотоусилители 9 и 12 соединены с первыми входами соответственно формировател  команды Вверх 13 и формировател  команды Вниз 14. Выходы формирователей 13 и 14 команд Вверх и Вниз соответственно подключены- к исполнительной системе механизма. Выход фотоусилител  10 соединен с . вторым входом формировател  13 команды Вверх и первыми входами элемента И 15 и элемента ИЛИ 16. Выход усилител  10 соедИ14ен с вторым входом форми- ровател  14 команды Вниз и вторыми входами элемента И 15 и элемента ИЛИ 16„ Первый вход индикатора 17 подключен к выходу элемента И 15.Коммутирующий элемент 18 подключен между .выходом элемента ИЛИ 16 и вторым входом индикатора 17. Выходы индикатора 17 соединены с третьими входами формирователей команд Вверх 13 и Вниз 14. The photodetector contains consistently connected photosensitive elements 5-8 and photoamplifiers 9-12. Photo amplifiers 9 and 12 are connected to the first inputs of the Up 13 and the Down 14 commands, respectively. The outputs of the Forward 13 and 14 Up and Down commands, respectively, are connected to the actuating system of the mechanism. Output photo amplifier 10 is connected to. the second input of the Up 13 command and the first inputs of the AND 15 element and the OR 16. The amplifier 10 output is connected to the second input of the Down command 14 and the second inputs of the 15 element and the OR 16 element “The first input of the indicator 17 is connected to the output of the AND element 15. The switching element 18 is connected between the output of the element OR 16 and the second input of the indicator 17. The outputs of the indicator 17 are connected to the third inputs of the drivers of commands Up 13 and Down 14.

Работа устройства заключаетс  в следующем. The operation of the device is as follows.

Пучок лазерного излучени , пройд  через коллиматор 2, попадает на сканер 3, который формирует в простран- стве лазерную опорную плоскость управлени , The laser beam, having passed through the collimator 2, falls on the scanner 3, which forms in the space of the laser reference plane of control,

В слзп-ше отсутстви  световых си1- налов лазерного излучени  на фотоэлементах 5-8 команды управлени  на выходах формирователей 13 и 14 отсутствуют , что обеспечивает отключение исполнительной системы машины. В процессе движени  машины лазерное излучение может засвечивать фотоэлементы 5-8. При одновременной засветке фотоэлементов 6 и 7 на выходе усили5In the case of the absence of light laser lights on photocells 5-8, there are no control commands at the outputs of the shaper 13 and 14, which ensures the shutdown of the executive system of the machine. During the movement of the machine, the laser radiation can illuminate the photocells 5-8. With simultaneous illumination of the photocells 6 and 7 at the output of an effort5

00

5 050

5five

телей 10 и 11 по вл ютс  импульсные сигналы уровн  1. При совпадении этих сигналов в элементе И 15 на его выходе по вл етс  зфовень 1. запускающий индикатор 17, сигнализирующий о том, что рабочий орган находитс  на заданной глубине. Команды управлени  с выходов формирователей 13 и 14 отсутствуют, так как с индикатора 17 на их входы подаетс  сигнал запрета. По мере движени  землеройной машины может происходить смещение рабочего органа, например, вверх с заданной лазерным лучом глубины. Фотоприемник также перемещаетс  вверх, лазерный пучок сходит-с фотоэлемента 6 и сигнал с выхода усилител  10 отсутствует. На выходе элемента И 15 по вл етс  уровень О, который отключает индикатор 17 и снимаетс  сигнал запрета, подаваемый с него на формирователи команд 13 и 14. Сигнал 1 с выхода усилител  11 запускает формирователь 14 команды Вниз, сигнал с которого подаетс  на исполнительную систему механизма, обеспечива- ющзпо опускание рабочего органа на за- данНую глубину. Фотоприемник также перемещаетс  вниз относительно лазерного луча до момента засветки фотоэлемента 6, вызывающей сигнал 1 на выходе усилител  Ю и по вление сигнала запрета на выходах индикатора 17, снимаю2;его команду управлени  с формировател  14. Так происходит процесс . управлени  рабочим органом по высоте (глубине копани ). Точность управлени  будет определ тьс  величиной зоны нечувствительности - величиной цер- тикального перемещени  фотоприемника , в пределах которого лазерный пучок , засвечива  одновременно фотоэлементы 6 и 7, обеспечивает одновременTelephones 10 and 11 appear to be pulsed signals of level 1. When these signals coincide in the element 15, a signal appears at its output 1. triggering indicator 17, indicating that the working element is at a predetermined depth. There are no control commands from the outputs of the formers 13 and 14, since the indicator 17 sends a prohibition signal to their inputs. As the earthmoving machine moves, there may be a displacement of the working element, for example, upwards with a depth specified by a laser beam. The photodetector also moves up, the laser beam comes off the photocell 6, and there is no signal from the output of the amplifier 10. At the output of the element 15, a level O appears, which turns off the indicator 17 and the prohibition signal is removed, which is supplied from it to the command conditioners 13 and 14. Signal 1 from the output of amplifier 11 starts the down command generator 14, the signal from which is fed to the actuator , ensuring the lowering of the working body to a predetermined depth. The photodetector also moves downward relative to the laser beam until the photocell 6 illuminates, causing signal 1 at the output of the amplifier Yu and the prohibition signal appears at the outputs of the indicator 17, removing 2; its control command is from the driver 14. So the process occurs. control working body height (digging depth). The control accuracy will be determined by the magnitude of the dead zone — the magnitude of the cyclic movement of the photodetector, within which the laser beam, simultaneously illuminating the photocells 6 and 7, simultaneously

ное присутствие сигналов Т на выходе элемента И 15 и отсутствие команд управлени . Зона нечувствительности будет определ тьс  рассто нием между фотоэлементами 6 и 7, диаметром лазерного пучка н коэффициентом усилени  усилителей 10 и 11. При этом коммутирующий элемент 18 разомкнут и элемент ИЛИ 16 не оказывает вли ни  на режим работы индикатора 17 и величину зоны нечувствительности.The presence of T signals at the output of the And 15 element and the absence of control commands. The dead zone will be determined by the distance between the photocells 6 and 7, the laser beam diameter and the amplification factor of the amplifiers 10 and 11. In this case, the switching element 18 is open and the OR 16 element does not affect the operation mode of the indicator 17 and the value of the dead zone.

Такой режим наиболее оптимален д;п  управлени  малоскоростных, инерционных механизмов - дреноукладчи- ков, асфальто- и бетоноукладчиков.Such a mode is the most optimal for d; n control of low-speed, inertial mechanisms - plowing machines, asphalt paving and concrete paving.

Хот  величина зоны нечувствительности составл ет обычно в этом режиме 7-10 мм, количество срабываний (команд управлени ) в единицу времени не достигает критического значени  (40-60 сраб./мин), при котором возможно по вление автоколебаний и срыв управлени , так как скорость отработки рассогласовани  исполнительными системами этих машин незначительна. При управлении высокоскоростными, малоинерционными машинами-скреперами, бульдозе ами, имеющими высокую ско10Although the size of the dead zone is usually 7-10 mm in this mode, the number of attacks (control commands) per unit of time does not reach a critical value (40-60 slabs / min), at which the occurrence of self-oscillations and control failure is possible, since the speed of testing the mismatch by the executive systems of these machines is insignificant. When controlling high-speed, low-inertia scraping machines, high-speed bulldozers

жим. За счет этого и достигаетс  по- вмпение надежности работы устройства со всей номенклатурой землеройной и строительной техники.bench press Due to this, the device achieves reliability of operation of the device with the entire range of earth-moving and construction equipment.

Claims (2)

1. Фотоприемное устройство дл  контрол  положени  землеройной машины , включающее четыре фотоэлемента, соединенных с фотоусилител ми, ин-. дикатор, отличающеес  тем. что, с целью повьш1еии  точности1. Photodetector for controlling the position of the earthmoving machine, including four photocells connected to photo amplifiers, in-. a speaker, characterized by that. what, with the purpose of increasing accuracy рость отработки, описанный выше режим ,5 контрол , оно снабжено формирователемmining speed, the mode described above, 5 controls, it is equipped with a driver управлени  с малой величиной зоны нечувствительности не будет уже оптимальным , так как увеличение количества срабатьшаний исполнительной системы этих мавжн может привести к возникновению автоколебаний. Дл  устранени  этого  влени  необходимо расширить зону нечувствительности системы . Это достигаетс  переводом коммутирующего элемента 18 в замкнутое состо ние, при котором выход элемента ИЛИ 16 соединен с входом индикатора 17о Теперь при засветке лазерным лучом любого из фотоэлементов 6 или 7 сигнал 1 с выходов усилителей 10 и 11 этих каналов запускает через элемент ИЛИ 16 и коммутирующий элемент 18 индикатор 17, блокируюпщй прохождение команд управлени  с формирователей 13 и 14. Таким образом будет происходить расширение зоны нечувствительности, котора  в этом режиме будет зависеть от геометрических размеров по вертикали фотоэлементов 6 и 7. Выбором геометрических, размеров этих фотоэлементов получают оптимальное значение зоны нечувствительности (40-50 мм) дл  быстродей- ствуюп1их планировочных машин, обеспечивающее устойчивый режим переключени  команд управлени , который исключает возможность перехода системы регулировани  в автоколебательный рекоманды Вверх, формирователем команды Вниз, элементом И, элементом ИЛИ и коммутирующим элементом, причем выход первого усилител  соединенcontrol with a small value of the insensitivity zone is no longer optimal, since an increase in the number of attempts of the executive system of these majevins can lead to self-oscillations. To eliminate this phenomenon, it is necessary to expand the dead zone of the system. This is achieved by switching the switching element 18 to a closed state, in which the output of the OR 16 element is connected to the input of the 17o indicator. Now when any of the photo cells 6 or 7 is illuminated by the laser beam, the signal 1 from the outputs of the amplifiers 10 and 11 of these channels triggers the OR 16 element and the switching element 18 indicator 17, blocking the passage of control commands from the formers 13 and 14. Thus, the dead band will be expanded, which in this mode will depend on the geometric dimensions along the vertical Cells 6 and 7. By choosing the geometrical dimensions of these photo cells, an optimal deadband value (40-50 mm) is obtained for high-speed planning machines, providing a stable mode of switching control commands, which excludes the possibility of the control system switching to auto-oscillatory recommand Up, using the Down command generator. , an AND element, an OR element and a switching element, the output of the first amplifier being connected 20 с первым входом формировател  команды Вверх, выход второго усилител  соединен с вторым входом формировател  команды Вверх и с первыми входами элементов И и HJiM, выход треть25 его усилител  соединен с вторыми входами элементов И и ИЛИ и с первым входом формировател  команды Вниз, к второму входу которого подключен выход четвертого усилител , выход20 with the first input of the Up command, the output of the second amplifier is connected to the second input of the Up command and the first inputs of the AND and HJiM elements, the third output of its 25 amplifier is connected to the second inputs of the AND and OR elements and the first input of the Down command, to the second input which is connected to the output of the fourth amplifier output 30 элемента И подключен к первому входу индикатора, выход элемента ИЛИ подключен через коммутирующий элемент к второму входу индикатора, два выхода которого соединены соответственно с третьийи входами формирователей30 of the AND element is connected to the first input of the indicator, the output of the OR element is connected via a switching element to the second input of the indicator, two outputs of which are connected respectively to the third input of the drivers команды Вверх и Вниз. Up and Down commands. 4040 4545 2. Устройство по п. 1, от г й- чающеес  тем, что формирователи команды Вверх и Вниз содержат каждый, последовательно соединенные элемент ИЛИ, одновибратор, элемент И и выходной ключ, причем оба входа элемента ИЛИ  вл ютс  первым и вторым входами, а другой вход элемента И - третьим входом формирователей команды Вверх и Вниз, а выход выходного ключа - их выходом.2. The device according to claim 1, dated from the fact that the drivers of the Up and Down commands each contain an OR connection, a one-shot, an AND element and an output key, and the two inputs of the OR element are the first and second inputs, and the other input of the AND element is the third input of the drivers of the Up and Down commands, and the output of the output key is their output. жим. За счет этого и достигаетс  по- вмпение надежности работы устройства со всей номенклатурой землеройной и строительной техники.bench press Due to this, the device achieves reliability of operation of the device with the entire range of earth-moving and construction equipment. Формула изобретени Invention Formula 1. Фотоприемное устройство дл  контрол  положени  землеройной машины , включающее четыре фотоэлемента, соединенных с фотоусилител ми, ин-. дикатор, отличающеес  тем. что, с целью повьш1еии  точности1. Photodetector for controlling the position of the earthmoving machine, including four photocells connected to photo amplifiers, in-. a speaker, characterized by that. what, with the purpose of increasing accuracy контрол , оно снабжено формирователемcontrol, it is equipped with a driver контрол , оно снабжено формирователемcontrol, it is equipped with a driver команды Вверх, формирователем команды Вниз, элементом И, элементом ИЛИ и коммутирующим элементом, причем выход первого усилител  соединенUp commands, down command driver, AND element, OR element and switching element, with the output of the first amplifier connected с первым входом формировател  команды Вверх, выход второго усилител  соединен с вторым входом формировател  команды Вверх и с первыми входами элементов И и HJiM, выход третьего усилител  соединен с вторыми входами элементов И и ИЛИ и с первым входом формировател  команды Вниз, к второму входу которого подключен выход четвертого усилител , выходwith the first input of the Up command, the output of the second amplifier is connected to the second input of the Up command and with the first inputs of the AND and HJiM elements, the output of the third amplifier is connected with the second inputs of the AND and OR elements and the first input of the Down command, which is connected to the second input output of the fourth amplifier output элемента И подключен к первому входу индикатора, выход элемента ИЛИ подключен через коммутирующий элемент к второму входу индикатора, два выхоа которого соединены соответственно с третьийи входами формирователейelement AND is connected to the first input of the indicator, the output of the element OR is connected via a switching element to the second input of the indicator, two outputs of which are connected respectively to the third input of the drivers оманды Вверх и Вниз.Command Up and Down. 2. Устройство по п. 1, от г й- чающеес  тем, что формирователи команды Вверх и Вниз содержат каждый, последовательно соединенные элемент ИЛИ, одновибратор, элемент И и выходной ключ, причем оба входа элемента ИЛИ  вл ютс  первым и вторым входами, а другой вход элемента И - третьим входом формирователей команды Вверх и Вниз, а выход выходного ключа - их выходом.2. The device according to claim 1, dated from the fact that the drivers of the Up and Down commands each contain an OR connection, a one-shot, an AND element and an output key, and the two inputs of the OR element are the first and second inputs, and the other input of the AND element is the third input of the drivers of the Up and Down commands, and the output of the output key is their output. .... К 5 K 5
SU884409721A 1988-01-08 1988-01-08 Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine SU1602948A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884409721A SU1602948A1 (en) 1988-01-08 1988-01-08 Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884409721A SU1602948A1 (en) 1988-01-08 1988-01-08 Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1602948A1 true SU1602948A1 (en) 1990-10-30

Family

ID=21368519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884409721A SU1602948A1 (en) 1988-01-08 1988-01-08 Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1602948A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бел ев В.П., Федоров Л.С. Лазер- .ные системы СКП-1 и САУЛ-1. М.: Электронна промышленность, 1981, с. 133-136. Нова геодезическа техника и ее применение в строительстве. М.: - Высша школа, 1982, с. 250-251. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6115211B2 (en)
US6677574B2 (en) Protective device for machines such as bending presses, cutting machines, punching machines or the like
DE69411102T2 (en) Laser rotation system with an object reflector
US3494426A (en) Method and apparatus for controlling elevation of graders and similar equipment
SU1602948A1 (en) Photo-detecting device for checking position od earth-moving machine
US3000121A (en) Automatic vertical control of earth moving machines
US3641351A (en) Laser device for controlled guidance of fabricating machine
US2832239A (en) Pattern responsive positioning control for machine tools
SU906268A1 (en) Device for controlling moving objects
US4403180A (en) Position controlling device
FR2395538A1 (en) CONTROL SYSTEM TO OPERATE A SOLENOID VALVE IN SWITCH
SU1151647A1 (en) Apparatus for controlling working member of drain-laying machine
US4121096A (en) System for automatic control of object by contrast program
SU754060A1 (en) Apparatus for automatic control of entry-driving mining machine position
FR1452642A (en) Electronic curve follower
SU953121A1 (en) System for controlling working equipment of earth-moving machine
GB990457A (en) Driving and control gear for coal ploughs and other mining machines
DE102004014465A1 (en) Optical transmission device
SU754001A1 (en) Control arrangement to earth-moving machines
SU941941A1 (en) Device for controlling earth-moving machine tool
SU1239233A1 (en) Method of controlling the working process of bulldozer
SU1374105A1 (en) Device for checking quality of flat textile materials
US3705987A (en) Operating differential extender for photoelectric eye or equivalent sensing device
SU63654A1 (en) Apparatus for automatically guiding digging workers and the like into a given project line
CA1080324A (en) Electro-optical monitoring system