Фотоимпульсный измеритель диаметра

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для бесконтактного контроля диаметров изделий, например, на конвейере при разбраковке изделий по допускам. Целью изобретения является повышение производительности и точиости измерений. Измеритель содержит источник излучения, коллимированный поток от которого через диафрагму поступает на транспарант с двумя отверстиями, разнесенными на расстояние а , равное зталонному размеру изделия , а далее последовательно на фотоприемники , установленные за отверстиями. При падении изделия из бункера логической схемой выделяются интервалы времени , и пролета мимо отверстий и производится вычисление диаметра с помощью ЭВМ 2(C, C,f.{U4f-.;/ay Конструкции транспаранта и схемы позволяют учесть поправку при наклонном пролете изделия под углом Cf и при вибрации. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19), (1I) (51) 4 6 01 В 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«@с 1,) Teyk

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J = 2),+7z) ° (f s 4 „ о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3647324/24-28 (22) 23.09.83 (46) 15.04.86. Бюл. М 14 (72) В. А. Арбузов и Г, В. Мякин (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 842393, кл. G 01 В 7/12, 1977. (54) ФОТОИМПУЛЬСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для бесконтактного контроля диаметров изделий, например, на конвейере при разбраковке изделий по допускам. Целью изобретения является повышение прочэводительности и точности измерений. Измеритель содержит источник излучения, коллимированный поток от которого через диафрагму поступает на транспарант с двумя отверстиями, разнесенными на расстояние а, равное эталонному размеру изделия, а далее последовательно на фотоприемники, установленные за отверстиями, При падении изделия из бункера логической схел и мой выделяются интервалы времени с, и а пролета мимо отверстий и производится вычисление диаметра с помощью ЭВМ

Конструкции транспаранта и схемы позволяют учесть поправку при наклонном пролете изде- Е лия под углом ч" и при вибрации. 3 ил.

1224579 3 ния с и линию пересечения тени изделия е

<* )(c -,1, (2) где, и с10

Учитывая, а

cong = )

k (3) получаем

4= 41 ñ ià, (5) соответственно, (6) соЩ =

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для бесконтактного контроля диаметров изделий, например, на конвейере при разбраковке иэделий по допускам.

Цель изобретения — повышение производительности и точности измерений путем исклю. чения погрешностей от вибрации или при наклонном падении измеряемого иэделия.

На фиг.l представлена блок-схема фотоимпульсного измерителя диаметра; на фиг. 2— схема, поясняющая вычисление диаметра иэделия; на фиг. 3 — эпюры напряжений на элементах схемы.

Фотоимпульсный измеритель диаметра содержит источник 1 излучения, коллиматор 2, объектив 3, диафрагму 4, установленную в задней фокальной плоскости объектива 3, транспарант 5 с двумя отверстиями, фотоприемники 6 и 7, установленные за каждым иэ отверстий транспаранта 5, преобразователь 8 по модулю два, элемент 9 И, элемент 10 ИЛИ, счетчики 11 и 12, пороговый элемент 13, усилитель 14 мощности и исполнительный механизм, например электромагнит 15. Каждый из

1 фотоприемников 6 и 7 подключен к соответствующим входам преобразователя 8 по моду- лю два и элемента 9 И, выход элемента 9 И соединен с первым входом элемента 10 ИЛИ, выход которого подключен к второму счетчику 12, выход преобразователя 8 по модулк два соединен с вторым входом элемента

10 ИЛИ и с первым счетчиком 11.,Измеряется находящееся в бункере 16 изделие 17.

Фотоимпульсный измеритель диаметра работает следующим образом.

Источник 1 излучения (в виде лампочки накаливания) через коллиматор 2 формирует равномерное световое поле параллельным пучком света, которым освещается изделие

17, свободно падающее иэ бункера 16 перпендикулярно параллельному пучку света, При падении изделие 17 затеняет часть параллельного пучка света, падающего на объектив 3 (заштрихованная часть пучка на фиг. 1). Диафрагма 4 не пропускает на изделие 17 излучение, ко1 орое смазывает кромки тени.

При падении изделия 17 в параллельном пучке света увеличенное изображение тени от изделия 17 пробегает снизу вверх по транспаранту 5, перекрывая в последнем отверстия.

В действительности падающее изделие 17 пересекает под углом Ч) (фиг. 2) параллельно расположеннь1е на расстоянии а друг от друга отверстия в транспаранте 5, пропускающие сигнал на фотоприемники 6 и 7. Истин ный диаметр с выражается через утол падесоответственно время задержки и длительность оставшейся части импульса при прохождении тенью изделия 17 расстояния с ускорение свободного падения. что (см. треугольник АВС) и 2 2 (4)

1 где 1 — отрезок, проходимый тенью изде1 л

2С лия 17 за время 1 (111 = ВС), Подставив выражения (2) и (6) в формулу (1) получаем, что

2)(2,+4, )2 .,1 412 л ц (7)

Отверстия в транспаранте 5 соответствуют точкам А и В (фиг. 2), поэтому импульсы от фотоприемников 6 и 7 отстают в точке

А относительно точки В на с, На фиг. 3 показаны эпюры напряжений, 40 где 8 и 1) соответствуют исходным импульсам с задержкой на 41 . В процессе преобразования по модулю два двух исходных импульсов с тактовой частотой, много превышающей частоту самих импульсов

45 (фиг. Зб, в), получаются пакеты единиц и нулей. Результат измерений на выходе преобразователя 8 по модулю два представлен на эпюре 7. н соответствует двойному импульсу с длительностью 2 с1 . Элемент 9 И позволял ет выделить импульс длительностью 1 (отрезок 0, и на фиг. 3 в). С выхода элемента

10 ИЛИ сигнал и виде импульсов длительностью 2, 4 4.2 поступает на счетчик 12. С выхода счетчика 11 в ЭВМ поступают подэа считанные импульсы, соответствующие длительности 2 1, а со счетчика 12 — сигнал длительностью 2, + . ЭВМ производит расчет истинного размера (диаметра) иэделия 17

1224579

1О з по формуле (7) и сравнение с диапазоном допускаемых размеров. Если изделие укладывается в диапазон, оно свободно пролетает мимо электромагнита 15. В случае, когда размер изделия 17 не укладывается в диапазон, ЭВМ подает сигнал на.отбраковку, который через пороговый элемент 13 и усилитель

14 мощности поступает на вход электромагнита 15, который выбрасывает бракованное изделие 17, например, в направлении стрелки

Э (фиг. 1).

Формула изобретения

Фотоимпульсный измеритель диаметра, содержащий оптически связанные источник излу- 1 чения, объектив, диафрагму и транспарант, фотоприемник и блок логической обработки с элементом ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, он снабжен вторым фотоприемником, в блок логической обраобработки введены преобразователь по модулю два, элемент И и два счетчика, каждый из фотоприемников подключен к соответствующим входам преобразователя по модулю два и элемента И, выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму счетчику, выход преобразователя по модулю два соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с первым счетчиком, а транспарант выполнен с двумя отверстиями, расстояние между которыми усганавливается в зависимости от эталонного размера объекта, и каждый иэ фотоприемников располагается напротив соответствующего отверстия транспаранта.

1224579

0 vol поп поп пао пап

oоао

Л М

Составитель Е. Глазкова

Техред И.Попович Корректор М. Пожо

Редактор А. Огар

Заказ 1938/37 Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35,. Раушская наб., д 4/>

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4