CS259671B1 - Zapojení reflexního snímače polohy - Google Patents

Abstract

řtewení se týká zapojení reflexního snímače polohy s vláknovou optikou, určeného pro indikaci přítomnosti materiálu v zorném poli snímače, přičemž příčný rozměr materiálu je podstatně menší než je zorné pole snímače, které je obdélníkového tvaru, zejména vyžaduje-li se přesnost a reprodukovatelnost spínání při vysoké dovolené'rychlosti materiálu, přičemž se materiál může v zorném poli příčně pohybovat. Je zajištěna plná automatická kontrola správné funkce. Podstata řešení spočívá v tom, že za rotační clonou, která má po svém obvodu uspořádány štěrbiny ve tvaru Archimedový spirály, je umístěna optika a koutový odražeč, přičemž mezi optiku a rotační clonu je v části svazků záření umístěno zrcadlo, směrované na vláknovou optiku, připojenou na fotodetektor, který je svým výstupem připojen přes analogový obvod paralelně na první vstupy obvodu kontrolky a čítače, jejichž výstupy jsou připojeny na výstupní obvod, zatímco na vstup obvodu řízení je připojen přijímač synchronizačního záření, na jeho první výstup je připojen vysílač synchronizačního záření, na jeho druhý výstup je připojen druhý vstup čítače, na jeho třetí výstup je připojen druhý vstup obvodu kontrolky a na jeho čtvrtý výstup je připojen výstupní obvod.

Description

Vynález se týká zapojení reflexního snímače polohy, určeného pro indikaci přítomnosti materiálu v zorném poli snímače, přičemž příčný rozměr materiálu je podstatně menší než zorné pole snímače, které je obdélníkového tvaru, přičemž materiál se může v zorném poli příčně pohybovat·

Jsou známy foto.elektrické reflexní snímače pro indikaci materiálu s malým příčným průřezem, využívající odrazu od rotačních zrcadel, zrcadel parabolických, případně s použitím protizářiče. Tyto detektory nezaručují přesnost a reprodukovatelnost spínání v podélném směru, jejich mechanická konstrukce je náročná a složitá· Někdy je k těmto účelům používáno zařízení, které pracuje na principu televizních kamer, případně kamer s CCD obvody. Tato zařízení jsou značně složitá a finančně nákladná·

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení reflexního snímače polohy podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že za rotační clonou, která má po svém obvodu uspořádány štěrbiny ve tvaru Archimedovy spirály, je umístěna optika a koutový odrážeč, přičemž mezi optikou a rotační clonoh je v části svazků záření umístěno zrcadlo, směrované na vláknovou optiku, připojenou na fotodetektor, který je svým výstupem připojen přes analogový obvod paralelně na první vstupy obvodu kontroly a čítače, jejichž výstupy jsou připojeny na výstupní obvod, zatímco na vstup obvodu řízení je připojen přijímač synchronizačního záření, na jeho první výstup je připojen vysílač synchronizačního záření, na jeho druhý výstup je připojen druhý vstup čítače, na jeho třetí výstup je připojen druhý vstup obvodu kontroly a na jeho čtvrtý výstup je připojen výstupní obvod.

Výhodou zapojení podle vynálezu je zajištění spínání snímače' v přesně definovaném okamžiku při vysoké dovolené rychlosti materiálu, možnost určení polohy materiálu o podstatně menším rozměry než je velikost zorného pole obdélníkového tvaru, dovoluje určení pozice materiálu v zorném poli, zajištuje automatickou kontrolu správné funkce.

Zapojení snímače je uvedeno na přiloženém výkresu·

Před rotační clonou 2 s pohonem £ je umístěn zdroj 2 záření, kondenzor 2 a štěrbinová clona 2· Za rotační clonou 2 je umístěna optika 6 a koutový odražeč 2* Mezi optikou 6. a rotační clonou 2 je v části svazku záření umístěno zrcadlo 8 směrované na vláknovou optiku 2» která je spojena s fotodetektor^m 10« Ten je sv/m výstupem připojen přes analogový obvod 11 paralelně na první vetupy obvodu 12 kontroly a čítače 13. Výstupy obvodu 12 kontroly a čítače 13 jsou připojeny na výstupní obvod 12. Na vstup obvodu 14 řízení je připojen přijímač 16 synchronizačního zářeftí. Na první výstup obvodu 14 řízení je připojen vysílač 17 synchronizačního záření, na druhý výstup obvodu 14 je připojen druhý vstup čítače 13. na třetí výstup obvodu 14 je připojen druhý vstup obvodu 12 kontroly a na čtvrtý výstup obvodu 14 je připojen výstupní obvod 12«

Zdroj 2 záření je tvořen výbojkou, žárovkou s rovným vláknem. Kondenzor 2 je tvořen optickou čočkou. Štěrbinová clona J^e tvořena obdélníkovou štěrbinou, pro ohraničení zdroje světla. Rotační clona 2 je tvořena rotačníxn kotoučem, na jehož obvodu jsou jednak otvory zaručující synchronizaci činnosti celého zapojení a jednak štěrbiny v místě okolí optické osy štěrbinové clony 2» uspořádané tak, že postupně vytvářejí tvar Archimédovy spirály. To umožňuje zdánlivý pohyb světelného paprsku shora dolů. Pohon £ je tvořen motorkem, který otáčí rotační clonou 2· Optika 6 promítá světelný paprsek, který prošel přes rotační clonu 2 do roviny koutového odražeče 2· Koutový odražeč. 2 odráží dopadající záření zpět ve stejném směru, ve kterém záření dopadlo. Zrcadlo 8 směruje odražené záření koutovým odražečem 2 na vláknovou optiku Vláknová optika 2 transformuje obdélníkový tvar zorného pole na tvar kruhový, na jedné straně jsou optická vlákna uspořádána do obdélníku, na druhé straně do kruhového průřezu· Záření dopadá ze strany obdélníku. Fotodětektor 10 je tvořen fotodiodou, nebo fototranzistorem, případně fotoodporem. Analogový obvod 1.1 je tvořen obvody pro řízení pracovního bodu fotodetektoru 10. obvody pro zesílení a úpravU analogového signálu a obvody pro transformaci měronosného signálu na signál vhodný pro číslicové zpracování. Obvod kontroly 12 je sestaven z číslicových obvodů, zajišťuje automatickou plnou kontrolu správné funkce. Čítač 13 je tvořen číslicovými obvody, do něj jsou zaznamenávány impulsy, odpovídající prosvětlené štěrbině v rotační cloně 2» její pozici na obvodu rotační clony 2 a po odrazu zpracované pomocí vláknové optiky 2 fotodetektorem 10. Obvod 14 řízení je tvořen logickými obvody. Zajišťuje pomocí obvodu přijímače 16 a vysílače 17 synchronizačního záření správnou činnost, řídí všechny ostatní bloky. Výstupní obvod 15 259671

je tvořen obvody pro zajištění výstupních signálů v požadované formě, reléový výstup, frekvenční výstup, rychlý dvouhodnotový výstup, číslicový výstup, kontrolní výstup.

Reflexní snímač je zaměřen na koutový odražeč £ svým obdélníkovým zorným polem, ve kterém ae nachází předmět o příčném rozměru menším, než je výška zorného pole záření, které vysílá zdroj £ záře. ní. Záření je pomocí kondenzoru 2 usměrněno přes štěrbinovou clonu £ a rotační clonu £ a přes optiku £ do roviny koutového odražeče 7. Rotační clona £ má štěrbiny po obvodu, uspořádány do tvaru Archimédovy spirály a jejich podélný rozměr je podstatně menší než rozměr štěrbinové clony 2· Rotační clona £ se otáčí pomocí pohonu £, takže v rovině rotační clony £ ae pohybuje světáný paprsek zdola nahoru, což se promítá do roviny koutového odražeče 2* odrazu od koutového odražeče 2 ^se obraz promítá přes optiku £ na zrcadlo 8 a ná vláknovou optiku £, kde se pohybuje pe obdélníkové citlivé plošce synchronně s otáčením rotační clony £. Přes vláknovou optiku £ je vybuzen fotodetelctor £0, jehož výstup je spojen se vstupem analogového obvodu 11. který jednak přizpůsobí vysoký vstupní odpor na velikost vhodnou pro připojení dalších obvodů, jednak zajistí optimalizaci nastavení pracovního bodu a všech tepelných a světelných podmínek, dále zesílení a úpravu signálu, aby byl vhodný pro číslicové zpracování. Do obvodu 12 kontroly je, kromě signálu z analogového obvodu 11, přiváděn srovnávací signál z obvodu 14 řízení. Stejně tak je tomu s čítačem 13, který je rovněž spojen s výstupem obvodu JI řízení. Obvod JI řízení vysílá signály na základě impulsů generovaných vysílačem 17 synchronizačního záření a zachycených přijímačem 16 synchronizace záření, přičemž přijímač 16 je umístěn na jedné a vysílač 17 na druhé straně rotační clony £. V místě přijímače 16 a vysílače 17 synchronizačního záření, tj, po obvodu rotační clony £, jsou vytvořeny synchronizační otvory tak, aby jeden otvor odpovídal jedné štěi^bině v Archimédově spirále. Z výstupního obvodu ££ je pak možno odebírat kontrolní signál, signál nesoucí informaci o přítomnosti předmětu v zorném poli, pňccwa tpeti' vystup udává informaci o pozici předmětu v zorném poli.

Claims (1)

1. PŘED Li í T VYWaLEZU

   Zapojení reflexního animace polohy, kde mezi zdrojem záření a rotační clonou je umístěn kondenzor a štěrbinová clona, přičemž po obou atranách rotační clony je pi'oti sobě umístěn přijímač a vysílač synchronizačního záření, vyznačující se tím, že za rotační clonou (4), která má po svém obvodu uspořádány štěrbiny ve tvaru Archimédovy spirály, je umístěna optika (6) a koutový odražeč (7), přičemž mezi optikou (6) a rotační clonou (4) je v části svazků záření umístěno zrcadlo (8), směrované na vláknovou optiku (9), připojenou na fotodetektor (10), který je svým výstupem připojen přes analogový obvod (11) paralelně na první vstupy obvodu (12) kontroly a čítače (13), jejichž výstupy jsou připojeny na výstupní obvod (15), zatímco na vstup obvodu (14) řízení je připojen přijímač (16) synchronizačního záření, na jeho první výstup je připojen vysílač (17) synhhronizačního záření, na jeho druhý výstup je připojen druhý vstup čítače (13)» na jeho třetí výstup je připojen druhý vstup obvodu (12) kontroly a na jeho čtvrtý výstup je připojen výstupní obvod (15)·