Устройство контроля внешнего вида деталей типа "втулка

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является улучшения качества контроля путем выявления внутренних и внешних фасок и дефектов на них. С помощью оптоэлектронных преобразователей (ОЭП) 4, 5, 6 происходит позиционирование контролируемой детали. Управление ОЭП 4, 5, 6 осуществляется с помощью узлов управления перемещением ОЭП. При переходе одного вида поверхности в другую (что происходит при браке обработки или наличии фасок) изменяется интенсивность отраженного потока. Информация об этом поступает в блоки 16, 17, 18 управления и обработки, где сравнивается с эталонной. Результат сравнения поступает в анализатор 15, куда поступает также информация о координатах фасок. В результате анализатор 15 выдает сигнал на узел 3 разбраковки о годности или браке детали. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (1) G 01 В 2f/20

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.Qvz1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ДВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (21) 4325899/24-28 (22) 10.11.87 (46) 15.07.90. Бюл. Р 26 (72) В.Ф.Скачков, В.И.Захаров, А.П.Андрианов и A.Ò.×åðíèêîí (53) 53 1.7.?17 (088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 3309584, кл. G 01 В 11/30, 1983. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ВНЕШНЕГО

ВИДА ДЕТАЛЕЙ ТИПА "В1УЛКА".. (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является улучшение качества контроля путем выявления внутренних и внешних фасок и дефектов на них. С помощью оптоэлектронных

„„SU„„.1578470

2 преобразователей (ОЭП) 4, 5, 6 происходит позиционирование контролируемой детали. Управление ОЭП 4, 5, 6 осуществляется с помощью узлов управления перемещением ОЭП. При переходе одного вида поверхности в другую (что происходит при браке обработки или наличия фасок) изменяется интенсив- ность отраженного потока. Информация об этом поступает в блоки 16, 17, 18 управления и обработки, где сравнивается с эталонной. Результат сравнения поступает в анализатор 15, куда поступает также информация с координатах фасок ° В результате анализатор 15 выдает сигнал на узел 3 разбраковки о годности или браке детали. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

1578470

Изобретение относится к контроль»о-измерительной технике.

Цель изобретения — улучшение качества контроля путем выявления внут5 ренних и внешних фасок и дефектов на них.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства контроля внешнего вида деталей типа "втулка"; на 10 фиг . 2 — схема контр оля цилиндрических поверхностей деталей типа "втулка"; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2; .на фиг. 4 — вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг, 5 — вид по стрелке В на фиг ° 2; на фиг. 6 — схема контроля торцовой поверхности деталей типа "втулка", наличия фасок и дефектов на них; на фиг. 7 — раз .Рез à — Г на фиг. 6; на фиг. 8 — вид по 20 стрелке Д на фиг. 6; на фиг. 9 — вид по стрелке Е на фиг. 6; на фиг. 10— элементы наружных и внутренних фасок детали типа "втулка"; на фиг. 11 элементарные площадки торцовой поверх-25 ности на входном окне фотоприемника, вид сбоку.

Устройство содержит последовательно соединенные узел 1 загрузки, узел ! 2 транспортирования и узел 3 разбраковки, перемещающихся по заданной

5 траектории первого 4, второго 5 и третьего б оптоэлектронных преобразователей (ОЗП), механически связанных блока 7 синхронизации и узла 8 управ- ления перемещением ОЭП, выход которо,го соединен со вторым входом узла 2 транспортирования, трех узлов 9-11 базирования контролируемых деталей, входы которых соединены с вторым, 40 третьим и четвертым выходами узла 2 транспортирования и электронной сис,темы, состоящей из последовательно соединенных таймера 12;,. генератора 13 телевизионных сигналов (ГТС) и блока 45

14 индикации, анализатора 15, блока

16 управления и обработки информации о цилиидрических поверхностях, первый выход которого соединен с первым входом анализатора 15, а второй — со вторым входом ГТС 13, двух блоков

17, 18 управления и обработки информации о торцовых поверхностях-, первые выходы которых соединены с вторым и тРетьим входами анализатора 15, а вторые выходы соединены с третьим и четвертым входами ГТС 13, второй выход таймера 12,соединен с первыми входами блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, и первого и второго блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцевых поверхностях, третьи выходы которых соединены с первыми входами соответствующих первого и второго ОЭП 4 и 5, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцовых поверхностях, второй вход блока

16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях соеди-, нен с выходом третьего ОЭП 6, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, второй выход узла 8 управления перемещением ОЭП соединен с вторыми входами ОЭП 4 и 5, а третий выход с вторым входом третьего ОЗП 6, первый выход блока 7 синхронизации соединен с третьими входами блоков

17 и 18 управления и обработки информации о торцевых поверхностях, а второй выход с третьим входом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, выход анализатора 15 соединен с вторым входом узла 3 разбраковки.

В электронную систему входят две идентичные цепочки, состоящие из последовательно соединенных блока 19 (20) определения координат и цифрового компаратора 21 (22), выходы которых соединены с четвертым и пятым входами анализатора 15, входы блоков

19 и 20 определения координат соеди нены с четвертыми выходами блоков 17 и 18 управления и обработки информа-. ции о торцовых поверхностях, блок

23 перестройки,.вход которого соеди-:. нен с третьим выходом блока 7 синхронизации, первый выход соединен с третьим входом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, а второй выход соединен с вторым входом третьего ОЭП 6.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемые детали, соответст вующим образом ориентированные, с помощью узла i загрузки подаются последовательно в узел 2 транспортирования, который доставляют их в позиции контроля, в узлы 9-11 базирования, где осуществляется их позиционирование, например, на роликовой призме

157

24 с роликами 25 поджима, и враще- ние со скоростью Я

Сущность контроля заключается в сканировании контролируемых поверхностей световой полоской 26, сформированной под углом и контролируемой поверхности в плоскости, проходящей через ось излучателя 27, фотоприемника 28 и ось вращения контролируемой детали, и поэлементном анализе изображений, соответствующих освещенным участкам поверхности по методу выявления дефектов поверхности по градациям яркости ее изображения.

Световая полоска 26 формируется

ОЗП 4-6 с помощью излучателя 27 и объектива 29, на выходе которого пучок сжимается цилиндрическим объективом 30 в плоскости, перпендикулярной оси детали, и с помощью зеркала

3i направляется на контролируемую поверхность. Освещенный участок поверхности проецируется объективом 32 на входное окно двумерного фотоприемника 28.

Перемещаясь по заданной траектории по направляющим 33, ОЗП 4-6 осуществляет осмотр наружных и внутренних поверхностей контролируемых деталей.

Управление ОЗП 4-6 производится с помощью копиров 8 управления перемещением ОЭП 4-6, работа которого синхронизирована с работой узла 2 транспортирования и блока 28 перестройки.

Блок 7 синхронизации, механически связанный с узлом 8. управления перемещением ОЭП 4-6, формирует импульсы синхронизации механической и электронной частей устройства контроля, которые поступают в электронные блоки. С приходом этих импульсов в момент перехода световой полоски 26 с одной поверхности- на другую в блоке управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях 16 про-, изводится установка цифровых пороговых величин, например площади локального дефекта в кадре, площади распре,деленного дефекта на базовом участке и т.п,, определяющих критерии дефектности деталей для каждой из контролируемых поверхностей в соответствии с известными параметрами: формой, способом и чистотой обработки, отражательной способностью. Кроме того, с целью компенсации влияния на достоверность контроля перечисленных факторов блоком 23 перестройки

8470 для каждой. из типов контролируемых поверхностей детали вырабатывается сигнал перестройки интенсивности излучения излучателя 27 °

Блоки 16-18 управления и обработки информацин вырабатывают импульсные сигналы управления фотоприемниками

28, с выходов которых видеосигналы подаются в блоки 16-18 управления и обработки информации, где фильтруются, усиливаются, нормируются по амплитуде и длительности, превращаясь в видеосигнал, соответствующий бинарному изображению 34 элементарного участка контролируемой детали, и да.лее обрабатываются по заданному алгоритму цифровой абрабат -r. (например, вычисление площади дефекта в кадре

20 или на .базовом участке), в результате чего из видеосигнала выделяется информация о контролируемом параметре в виде числа, которое срав с,установленными цифровыми петин.:па25 ми, соответствующими предельно допустимым значениям контролируемых параметров, например, площади изображения дефекта 35 ат эабаин 36. Если величина контролируемага параметра

3О выходит эа допустимые пределы, то вырабатывается сигнал "Брак", который поступает в анализатор 15, в катарам записывается в регистр. В регистр записывается информация а наличии

35 сигнала "Брак" па всем каналам контроля и суммарная информация а дефектности контролируемых деталей сдвигается в регистре с частотой подачи деталей в узел 2 транспортирования. При подходе прокантролированнай детали к узлу 3 разбраковки последний па выходному сигналу анализатора 15 направляет ее в соответствии с результатами контроля в бункер годных либо бракованных деталей.

В электронную часть устройства введены блоки 19 и- 20 определения координат и цифровые компаратары 21 и 22, предназначенные для контроля наличия наружных и внутренних Фасак и дефектов на них.

Способ осуществляется следующим образом.

Видеосигнал, соответствующий бинарному изображению элементарнага участка торцовой поверхности контролируемой детали, поступает в блоки

19 и 20 определения координат, где в системе координат двумерного фото1578470

1приемника определяются координаты

Ф вд,, 37 и Ф на, 38 изображений кромок перехода плоской торцовой поверхности в конические поверхности соответственно внутренней и наружной фасок по каждой из строк. Числовые значения Ф дд„, и Ф, сравниваются в цифровых компараторах 21 и 22 с установленными пороговыми цифровыми величинами Ф „„ щ,„, Ф qqp „„,„

Ф вн Мах, Ф 8и м,и, соответствующими предельно допустимым размерам фасок.

Если изображение границ то1 цовой поверхности выходит за допустимые пределы, то вырабатывается сигнал "Брак".

При наличии на фесках дефектов диаграмма направленности отраженного от них светового пучка частично попадает в объектив 32, который строит 2О

:изображение элемента дефекта на входном окне фотоприемника 28. При этом на вход цифрового компаратора 21 (22) подаются числовые значения коорцинат изображений элементов фасок Ф „,, 25

Ф н,, соответствующих наличию на них дефектов, и при выполнении хотя бы одного из условий Ф QQp а с Ф нрр, - нар.г н - иа . - Вн. ь ах . дн,> ь

Ф вн, и )Ф вн.1 на выходе цифрового 30 компаратора 21 (22) вырабатывается сигнал Брак .

Видеосигналы бинарных изображений элементарных участков контролируемых поверхностей деталей иэ блоков

16-18 управления и обработки информации о цилиндрических и торцовых поверхностях подаются в блок 13 генератора телевизионных сигналов,. где они преобразуются в телевизионный сигнал, 4п поступающий в блок 14 индикации, на экране которого можно наблюдать бинарные изображения элементарных участков контролируемых поверхностей по любому из каналов контроля, что не- 45 обходимо в процессе настройки и юстировки ОЭП и контроля работоспособности отдельных блоков устройства контроля, Таймер 12 вырабатывает кварцованные меандры напряжений заданных частот, которые используются для реализации функций синхронизации, управления и обработки информации.

Формула изобретения

1, Устройство контроля внешнего вида деталей типа "втулка", состоящее из последовательно соединенных узла загрузки, узла транспортирования и узла разбраковки, перемещающихся по заданной траектории трех оптоэлектронных преобразователей, механически связанных блока синхронизации и узла управления перемещением оптоэлектронных преобразователей, выход которого соединен с вторым вход узла транспортирования, трех узлов базирования контролируемых деталей, входы которых соединены с вторым, третьим и четвертым выходами узла транспортирования, и электронной. системы состоящей из последовательно соединенных таймера, гейератора телевизионных сигналов блока индикации, анализатора, блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, первый выход которого соединен с первым входом анализатора, а второй с вторым входом генератора телевизионных сигналов, и двух блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, первые выходы которых соединены с вторым и третьим входами анализатора, а вторые соединены с третьим и четвертым входами генератора телевизионных сигналов, второй выход таймера соединен с первыми входами блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях и первого и второго блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, третьи выхоцы которых соединены с первыми входами соответствующих, первого и второго оптоэлектронных преобразователей, выходы которых соеди-. нены с вторыми входами соответствующих блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, второй вход блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях соединен с выходом третьего оптоэлектронного преобразователя, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, второй выход узла управления перемещением ,оптоэлектронного преобразователя соединен с вторыми входами первого и второго оптоэлектронных преобразователей, а третий выход с вторым входом третьего оптоэлектронного преобразователя, первый выход блока синхронизации соединен с третьими вхоцами пер1578ч вого и второго блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, а второй выход — с третьим входом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверх5 ностях, а выход анализатора соединен с Вторым входом узла разбраковки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности конт.роля путем выявления -внутренних и внешних фасок и дефектов на них, в электронную систему введены две идентичные цепочки, состоящие из последовательно соединенных блока определения координат и цифрового компаратора, анализатор выполнен пятивходовым, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, входы первого и вто- 20 тр !О рого блоков определения координат соединены с четвертыми выходами перного и второго блоков управления н обработки информации о торцовых поверхностях соответственно.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры контролируемых деталей, путем перестройки критериев дефектности поверхностей деталей, оно снабжено блоком перестройки, вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, первый выход соединен с третьим входом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, а второй выход соединен с вторым входом третьего оптоэлектронного преобразователя.

1 578470

Фиа /1

tPue 10

Составитель В.Молодцов

Техред Л.Серд окова Корректор Т.Малец

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1905 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

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