Устройство для счета перемещающихся изделий

 

Изобретение of носится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным фотоэлектрическим устройствам, и предназначено для подсчета изделий, преимущественно прозрачных. Цель изобретения - расширение области применения устройства, а именно обеспечение счета прозрачных изделий. Кроме того, в устройстве достигается повышенная точность счета изделий по сравнению с прототипом. Устройство содержит два источника 1 и 2, два фотоприемника 3 и 4, установленные напротив источников и расположенные по разные стороны от зоны контроля, первый и второй формирователи 5 и 6, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, дифференциальный усилитель 7, детекторы 8 и 9 положительного и отрицательного напряжения , триггер 12, выход которого является выходом устройства. Расстояние между линиями визирования Ц первой и второй пары излучатель-фотоприемник выбирается из соотношения: Li - La Lo , где Li - наибольший диаметр изделия, L.2 - наименьший диаметр того же изделия 1 ил w fe tf -ч ел XI 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 06 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4886515/24 . (22) 29;11.90 (46) 30,07.92. Бюл. й. 28 (71) Научно-производственное объединение

"Росавтоматстром" (72) Ю.Н,Пчеляков (56) Авторское свидетельство СССР

В 978168, кл. G 06 М7/00,,1981.

Авторское свидетельство СССР

N- 1070584, кл, G 06 М 7/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным фотоэлектрическим устройствам, и предназначено для подсчета изделий, преимуа ественно прозрачных. Цель изобретения — расширение области применения

„„Я2„„1751789 А1 устройства, а именно обеспечение счета прозрачных изделий, Кроме того, в устройстве достигается повышенная точность счета изделий по сравнению с прототипом.

Устройство содержит два источника I и 2, два фотоприемника 3 и 4, установленные напротив источников и расположенные по разные стороны от зоны контроля, первый и второй формирователи 5 и, 6, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, дифференциальный усилитель 7, детекторы 8 и 9 положительнбго и отрицательного напряжения, триггер 12, выход которого является выходом устройства, Расстояние между линиями визирования Lo первой и второй пары излучатель-фотоприемник выбирается из соотношения: L> - L2 > Lo > Q; где Ь— наибольший диаметр изделия, L2 — наименьший диаметр того же изделия. 1 ил, 1751789

20

35

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к фотоэлектрическим бесконтактным устройствам для счета движущихся штучных предметов, преимущественно с высокой степенью прозрачности (бутылки из прозрачного стекла, изделия из хрусталя) и может найти применение в стекольной, пищевой, медицинской, химической промышленности, где необходимо вести точный подсчет продукции, Известен фотодатчик для подсчета предметов, состоящий из объектива, сканирующего блока, фильтра верхних частот, фотоэлемента с усилителем, выход последнего соединен с входом исполнительного элемента, например счетчика.

Это устройство работоспособно лишь при подсчете изделий с малой степенью прозрачности (например, бутылки из цветного стекла) либо при подсчете полностью непрозрачных изделий, так какдля ихустойчивой работы необходимо изменение светового потока, подающего на фотоприемник в широких пределах (устойчивая работа устройств достигается при изменении светового потока от нуля до максимального значения}, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для счета перемещающихся иэделий, содержащее первый и второй источники излуче ния, установленные против первого и второго фотоприемников, выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей, первый и второй пороговые элементы, триггер, блок индикации, а фотоприемники располо>кены по разные стороны от зоны контроля.

Это устройство имеет более совершенную оптическую систему, но не обеспечивает подсчет прозрачных изделий из-за недостаточной чувствительности к изменению величины светового потока, подающего на фотоприемник, Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения подсчета прозрачных изделий за счет увеличения его чувствительности.

В устройстве достигается также дополнительная цель — повьп ение точности счета, На чертеже изобра>кена блок-схема устройства для счета перемещающихся изделий, Устройство содержит первый и второй источники 1 и 2 света, первый и второй фотоприемники 3 и 4, первый и второй формирователи 5 и 6 импульсов, дифференциальный усилитель 7, детектор 8 положительного напряжения, детектор 9 отрицательного напря>кения, пороговые элементы 10, 11, триггер 12, Направление движения изделий 13 показано стрелкой.

На чертеже показаны Lo расстояние между осями оптических пар: первый источник 1 света первый фотоприемник 3, второй источник 2.света — второй фотоприемник 4, L1 — наибольший диаметр изделия, Lz — наименьший диаметр того же изделия.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии иэделий в зоне контроля на входы фотоприемников 3, 4 воздействует полный оптический поток от источников 1 и

2. Ввиду полной идентичности фотоприемников 3, 4 и источников 1, 2, а также вследствие последовательного соединения последних сигналы на выходе фотоприемников 3, 4 одинаковы, на выходе формирователей 5 6 (в качестве формирователей используюгся, например, преобразователь фототока в напряжение) — также одинаковы в предположении, что коэффициенты передачи последних равны, Сигнал на выходе дифференциального усилителя 7 равен разности сигналов на выходе формирователей

5 и 6 и, очевидно, равен нулю.

Равенство нулю этого сигнала автоматически обеспечивается также и при воздействии на оптическую систему устройства дестабилизирующих факторов производства (изменение температуры, запыленность, влажность и т.д.), так как элементы расположены рядом, а дестабилизирующие воздействия параллельно воздействуют на них.

Рабочий же сигнал.на выходе дифференциального усилителя 7 формируется как разность двух сигналов с выхода формирователей 5, 6, вследствие чего происходит компенсация в рабочем сигнале efo составляющих, которые возникают ввиду воздействия упомянутых дестабилизирующих факторов.

Нулевой сигнал на выходе дифференциального усилителя 7 обуславливает нулевой сигнал на выходе детекторов положительного

9 и отрицательного 10 напряжения, а также пороговых элементов 11, 12, На входах установки триггера 13 в единичное состояние (вход S) и в нулевое (вход R) — также нулевые сигналы, Предположим для определенности, что установка триггера 14 в единичное или нулевое состояние осуществляется подачей единичного сигнала соответственно íà его входы S или R, Предположим также, что триггер 13 был предварительно установлен в нулевое состояние после подачи питания, так что на выходе устройства первоначально сигнал равен нулю.

1751789 .

При появлении изделия 14 в зоне контроля наступает момент, когда начинает уменьшаться световой поток, поступающий на фотоприемник 3 от источника 1, Это про- 5 исходит вследствие поглощения и преломления потока прозрачным иэделием. Кроме того, от изделия 14 на фотоприемник 4 также поступает отраженный световой поток, который создается источником 1. Итак, в 10 результате этого на выходе фотоприемника

3 и формирователя 5 сигнал уменьшается, на выходе фотоприемника 4 и формирователя 6 увеличивается и как результат на неинвертирующем входе дифференциального 15 усилителя 7 сигнал больше, чем на инвертирующем, т,е, появляется разность сигналов одной полярности на входах дифференциального усилителя 7, По этой причине на выходе последнего формируется положи- 20 тельное напряжение, которое выделяется детектором положительного напряжения 9.

Сигнал же на выходе детектора отрицательного напряжения 10 по прежнему равен нулю, Сигнал с детектора 9 поступает на вход 25 порогового элемента 11 и при превышении им порога срабатывание последнего, на его выходе формируется единичный сигнал, который устанавливает триггер 13 в единичное состояние и на выходе устройства тем 30 самым формируется передний фронт сигнала.

В дальнейшем при прохождении прозрачного изделия в зоне первого фотоприемника 3 возможны моменты, когда сигнал 35 на выходе последнего ввиду изменение хода оптических лучей вследствие движения изделия .может снова увеличиваться до величины сигнала нэ выходе фотоприемника

4, При этом сигнал на выходе дифференци- 40 эльного усилителя 7 может снова уменьшиться до нуля, Но тем не менее состояние триггера 13 (и, следовательно, состояние вы хода устройства) не измениться, так как состояние сигнала на входе R триггера 13 45 останется нулевым до момента вхождения изделия 14 в зону действия фотоприемника 4, а геометрические соотношения между размерами оптической системы и размерами изделия таковы, что присутствие изделия в зонах 50 действия обоих фотоприемников невозможно, Итак, после прохождения изделием 14 зоны первого фотоприемника 3 сигнал на выходе устройства единичный, триггер установ- 55 лен в единичное состояние. После выхода . изделия 14 из зоны первого фотоприемника устанавливается состояние, когда сигналы на выходе фотоприемников 3 и 4 равны, сигйал на выходе дифференциального усилителя 7 равен нулю, сигналы на выходах детекторое 9, I

10, компараторов 11, 12 также равны нулю.

При появлении изделия в зоне фотоприемника 4 начинает уменьшаться световой поток, поступающий йа фотоприемник 4 от источника 2 вследствие его поглощения и преломления. Часть потока от источника 2 отражается на фотоприемник 4 от изделия.

Разность сигналов на входе дифференциального усилителя 5 меняет знак по сравнению с положением, когда изделие находилось в зоне фотоприемника 3, На выходе дифференциального усилителя 5 возникает отрицательное напряжение, которое выделяется детектором отрицательного напряжения 10 и поступает на вход порогового элемента 12, При достижении сигнала входе порогового элемента 12 уровня срабатывания последнего на его выходе появляется сигнал "1", который устанавливает (сбрасывает) по входу R триггер 13 в нулевое состояние, Как уже. отмечалось, соотношения между геометрическими размерами изделия и оптической системы таковы, что следующее изделие появится в зоне действия фотоприемника 3 только после выхода предыдущего изделия из зоны действия фотоприемника

4, За счет этого обеспечивается высокая точность счета изделий, так как достаточно лишь кратковременного изменения светового потока на фотоприемниках 3, 4 при нахождении изделия перед ними до уровня срабатывания сортветствующих им пороговых элементов. Это кратковременное изменение светового потока возникает как правило из-за преломления, отражения и . поглощения оптических лучей от прозрачного изделия при входе этого изделия в зону действия соответствующего фотодатчика.

За счет этого даже при самой высокой степени прозрачности (т.е. когда поглощение минимально) устройство обеспечивает подсчет изделий.

Следует отметить, что в изобретении дополнительно достигается также повышение помехоустойчивости за счет дифференциального включения фотоприемников.

Кроме того. на точность счета не влияет вибрация изделий при их движении.

Формула изобретения

1. Устройство для счета перемещающихся изделий, содержащее первый и второй источники света, установленные напротив соответственно первого и второго фотоприемников, которые расположены по разные стороны перемещающихся иэделий, которые подключены к входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, триггер, первый и второй поро1751789 ды которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого является выходом устройства, Составитель НЛзаганова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор О.Спесивых

Заказ 2694 ..Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушс.кая наб., 4/5

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

\ говые элементы, отл ича ю щеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения подсчета прозрачных изделий, в него введены дифференциальный усилитель, генератор импульcos, детектор положительного и детектор отрицательного напряжений, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к инвертирующему и прямому входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с входами детекторов положительного и отрицательного напряжений, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов, выхо5 2. Устройство по и, 1, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения. точностИ устройства, расстояние Lo между осями оптических пар: первый источник излучения— первый фотоприемник и второй источник

10 излучения — второй фотоприемник, выбирается из соотношения

L1 - L2 > Lo > L2, где L> — наибольший диаметр изделия;

L2 — наименьший диаметр того же изде15 лия,