FR2538567A1 - Photoelectric scanning device by deflection of a light ray, and application to the determination of the minimum and maximum dimensions of a contour - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE BALAYAGE PHOTO-CLECTRIQUE PAR DEVIATION D'UN RAYON LUMI
NEUX, ET APPLICATION A LA DETERMINATION DES COTES MINIMAIES ET MAXIMA
LES D'UN CONTOUR.PHOTO-ELECTRIC SCANNING DEVICE BY DEVIATION OF A LUMI RADIUS
NEUX, AND APPLICATION TO THE DETERMINATION OF THE MINIMUM AND MAXIMUM RATINGS
THE OF A CONTOUR.
La présente invention concerne les dispositifs de balayage photo-électrique dans lesquels un faisceau lumineux émis par. une source telle qu'un laser de faible puissance est dévié par un miroir mobile de façon à balayer une zone surveillée. Le faisceau lumineux est réfléchi sur lui-même par un réflecteur fixe opposé, et est dirigé sur un récepteur photo-électrique produisant un signal électrioue lorsqu'il reçoit le faisceau lumineux
On connais déjà de nombreux dispositifs de ce genre qui fonctionnent en général avec des roues à miroirs ou avec des miroirs oscillants, ainsi qu'avec des miroirs à surface cylindrique paraboliques.Ainsi le brevet français 2 164899 décrit un dispositif de balayage dans lequel le rayon est dévié par un miroir cylindrique de façon à balayer la zone à surveiller en restant parallèle à lui-meme, le faisceau lumineux étant renvoyé sur lui-mêne par un miroir plane Une telle disposition nécessite la réalisation de miroirs de grandes dimensions, ce qui conduit à des réalisations encombrantes et relativement onéreu sesO
Cn a proposé également de disposer une rangée de diodes électro-luminescentes, les signaux émis par les diodes étant captés de l'autre côté de la zone à surveiller, le balayage étant obtenu en excitant successivement les diodes les unes après les autres0 Le brevet français 2 135819 décrit une telle réalisation.Ces dispositifs sont également relativement encombrants, car disposés tout le long de la zone à surveiller.The present invention relates to photoelectric scanning devices in which a light beam emitted by. a source such as a low power laser is deflected by a movable mirror so as to scan a monitored area. The light beam is reflected on itself by an opposite fixed reflector, and is directed to a photoelectric receiver producing an electro signal when it receives the light beam
We already know many devices of this kind which generally work with mirror wheels or with oscillating mirrors, as well as with mirrors with parabolic cylindrical surface. Thus the French patent 2 164899 describes a scanning device in which the radius is deflected by a cylindrical mirror so as to scan the area to be monitored while remaining parallel to itself, the light beam being reflected on itself by a plane mirror Such an arrangement requires the production of large mirrors, which leads bulky and relatively expensive sesO
It has also been proposed to arrange a row of light-emitting diodes, the signals emitted by the diodes being picked up on the other side of the area to be monitored, the scanning being obtained by successively exciting the diodes one after the other0 The French patent 2 135819 describes such an embodiment. These devices are also relatively bulky, since they are arranged all along the area to be monitored.
Les dispositifs connus de balayage par déviation d'un faisceau lumineux ont été conçus pour détecter la présence ou l'absence dgun objet dans la zone à surveiller. I1 s'agit alors de détecter ltab- sence de lumière pendant une partie de la période de balayage, et cette détection est relativement facile car le signal à détecter a une intensité forte. Le signal lumineux reçu a une intensité forte pendant la plus grande partie du balayage, et une intensité qui diminue au moins partiellement pendant son occultation par l'objet. I1 est facile de détecter cette diminution meme faible du signal reçu. Known devices for scanning by deflection of a light beam have been designed to detect the presence or absence of an object in the area to be monitored. It is then a question of detecting the absence of light during part of the scanning period, and this detection is relatively easy since the signal to be detected has a strong intensity. The light signal received has a strong intensity during most of the scanning, and an intensity which decreases at least partially during its occultation by the object. It is easy to detect this even small decrease in the received signal.
Les demandeurs ont cherché des moyens permettant d'aug- menter de façon générale la sensibilité du dispositif, de façon à détecter non plus l'absence momentanée de signal, mais sa présence momen tanéeO En effet l'un des problèmes posés réside à rechercher sis dans la zone à surveiller, le faisceau lumineux est entièrerent occulté, Un autre objectif des demandeurs était de pouvoir utiliser comme réfleeteur fixe une bande de matière réflectorisante, élément peu onéreux et d'emploi commode, mais produisant une réflection avec un rendement relativement faible, de sorte qu'il était nécessaire d'augmenter sensiblement la sensibilité des dispositifs de réception-du signal lumineux.Ses dispositifs connus ne permettaient pas ces utilisations. The applicants have sought means making it possible in general to increase the sensitivity of the device, so as to no longer detect the momentary absence of signal, but its momentary presence. Indeed one of the problems posed resides in finding out whether In the area to be monitored, the light beam is completely obscured. Another objective of the applicants was to be able to use as a fixed reflector a strip of reflective material, an inexpensive element and of convenient use, but producing a reflection with a relatively low efficiency, so it was necessary to significantly increase the sensitivity of the light signal receiving devices. Its known devices did not allow these uses.
Ainsi un objet de la présente invention est de réaliser des dispositifs de balayage photo-électrique présentant une bonne sensibilité de détection de façon à détecter l'absence totale de faisceau lumineux retour0 On détecte ainsi des défauts de dimension faible le long d'un contour de pièce0
Un autre objet de l'invention est de proposer de tels dispositifs ne nécessitant pas la réalisation de miroirs courbes de grandes dimensions0
Un autre objet de l'invention concerne l'application particulière de ces dispositifs à la détermination d'une cote minimale ou maximale utile d'un contour0 En particulier la présente invention fournit des-noyens pour déterminer ae façon automatique et fiable la cote minimale d'arasement d'une pièce de bois pour minimiser les chutes0
Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la présente invention prevoit dtutiliser unréflecteur fixe- constitué d'une surface en matière réflectorisante ; un miroir fixe percé d'un trou est disposé avec inclinaison entre la source de lumière et le miroir mobile de fa çon que le faisceau émis traverse le trou et que le faisceau renvoyé, réfléchi avec une certaine dispersion par la matière réflectorisante, soit partiellement dévié et dirigé sur le récepteur photo-électriqueO
L'utilisation d'un réflecteur en matière réflectorisante nécessite l'uti- lisation d'un faisceau lumineux relativement puissant pour compenser le mauvais rendement de la réflexion0 l'e miroir percé d'un trou évite le couplage optique entre le rayon incident produit par la source et le rayon réfléchi provenant du miroir mobile0 Un tel couplage serait particulièrenent nuisible, surtout avec 11 utilisation d'une source lumi- neuse puissante, et empêcherait la détection d'un faisceau de lumière retour d'intensité faible Ainsi le remplacement du miroir fixe à trou par un miroir semi réfléchissant, technique couramment utilisée pour la réalisation de dispositifs de balayage photo-électrique, conduirait à produire une diffusion non négligeable du faisceau de lumière incidente en direction du.icepteur photo-électrique. La précision du dispositif nécessite l'utilisation dtun faisceau lumineux relativement fin, faisceau qui lors de son retour devrait normalement retraverser le trou du miroir fixez Toutefois, les demandeurs ont pu constater? de maniera assez surprenante, que la matière réflectorisante produit une diffusion suffisante du faisceau lumineux retour pour qu'unie portion non négligeable de ce faisceau frappe le miroir fixe autour du trou et soit ainsi réfléchisen direction du récepteur photo-électrique.On peut ainsi utiliser des portions de bandes réflectorisantes, les déplacer, les modifier pour assurer l'adaptation à l'utilisåtion. Thus an object of the present invention is to provide photoelectric scanning devices having a good detection sensitivity so as to detect the total absence of a return light beam. We thus detect faults of small dimension along a contour of room0
Another object of the invention is to provide such devices that do not require the production of large curved mirrors.
Another object of the invention relates to the particular application of these devices to the determination of a minimum or maximum useful dimension of a contour. In particular, the present invention provides means for determining the minimum dimension d automatically and reliably. leveling a piece of wood to minimize falls0
To achieve these and other objects, the present invention provides for using a fixed reflector consisting of a surface of reflective material; a fixed mirror pierced with a hole is arranged with inclination between the light source and the movable mirror so that the emitted beam crosses the hole and the returned beam, reflected with a certain dispersion by the reflective material, is partially deflected and directed to the photoelectric receiver O
The use of a reflector made of reflective material requires the use of a relatively powerful light beam to compensate for the poor efficiency of the reflection. The mirror pierced with a hole avoids the optical coupling between the incident ray produced by the source and the reflected ray coming from the movable mirror. Such a coupling would be particularly harmful, especially with the use of a powerful light source, and would prevent the detection of a beam of light of weak intensity return Thus the replacement of the mirror fixed to the hole by a semi-reflecting mirror, a technique commonly used for the production of photoelectric scanning devices, would lead to producing a non-negligible scattering of the incident light beam towards the photoelectric sensor. The precision of the device necessitates the use of a relatively fine light beam, a beam which upon its return should normally pass through the mirror hole again. However, have the applicants been able to observe? surprisingly enough, the reflective material produces sufficient diffusion of the return light beam so that a non-negligible portion of this beam hits the fixed mirror around the hole and is thus reflected in the direction of the photoelectric receiver. portions of reflective tape, move them, modify them to adapt to use.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le miroir fixe comprend un film mince de matière métallisée. Ainsi, il est beaucoup plus facile de réaliser un trou dans le miroir fixe, trou dont la réalisation serait relativement plus compliquée dans un miroir classique à lames de verreo On pourra en particulier utiliser un film de matière plastique recouvert d'une couche d1or, évitant ltoxydation et améliorant le rendement de la réflexion.En outre, la faible épaisseur du film de matière plastique, et par conséquent la faible longueur du trou, réduisent sensiblement les risques de diffusion partielle du faisceau lumineux incident, réduisant ainsi les risques de couplage optique entre le faisceau incident et le faisceau réfléchi0
On pourra également réaliser le miroir mobile par un film mince de matière métallisée, permettant la réalisatlon d1 un miroir particulièrement léger et évitant les problèmes liés à l'inertie mécanique,
Selon une autre caractéristique, le miroir mobile est monté oscillant autour taxes de rotation disposés de façon que le faisceau émis frappe le miroir selon une zone dont le centre est fixe0
On évite ainsi le balayage du miroir mobile par le faisceau lumineux, le faisceau frappant le miroir toujours dans la même zone, de sorte que les éventuelles imperfections de surface du miroir ont un effet constant et ne troublent pas la détection de variation faible d'intensité lumineuse du faisceau retour0
Selon une autre caractéristique ae l'invention le dispositif comprend en outre un organe de traitement de signal pour produire un signal de sortie lorsque le récepteur photo-électrique détecte l'absence de rayons lumineux retour pendant une durée supérieure à au moins un temps de balayage complet du faisceau lumineux.On obtient ainsi un signal lorsque on est certain que le faisceau lumineux est occulté pendant tout son trajets
En particulier, l'Invention permet ainsi la réalisation d'un dispositif pour la détermination d'une cote minimale ou maximale d'un contour de pièce, par exemple d'un contour rectiligne On dispose pour cela un support de pièces et au moins un dispositif de balayage photo-électrique selon la présente inventons le réflecteur étant disposé sur le support de pièces, et le miroir mobile étant disposé audessus et animé d'un mouvement faisant décrire au faisceau lumineux une surface s appuyant sur le contour à tester. Par déplacement progres- sif de la pièce perpendiculairenent au plan moyen de balayage du faisceau lumineux, on détecte tout d'abord la cote maximale du contour de la pièce lorsque le récepteur photo électrique indique un début dloccul- tation du faisceau lumineux, et on détecte ensuite la cote minimale du contour lorsque l'organe de traitement de signal produit un signal de sortie indiquant que le faisceau est entièrement occulté.According to another characteristic of the invention, the fixed mirror comprises a thin film of metallized material. Thus, it is much easier to make a hole in the fixed mirror, a hole the production of which would be relatively more complicated in a conventional mirror with glass slides. In particular, it will be possible to use a plastic film covered with a gold layer, avoiding oxidation and improving the efficiency of reflection. In addition, the small thickness of the plastic film, and consequently the short length of the hole, significantly reduce the risks of partial scattering of the incident light beam, thus reducing the risks of optical coupling between the incident beam and the reflected beam 0
The mobile mirror can also be produced by a thin film of metallized material, allowing the realization of a particularly light mirror and avoiding the problems linked to mechanical inertia,
According to another characteristic, the movable mirror is mounted oscillating around rotation taxes arranged so that the emitted beam hits the mirror in an area whose center is fixed0
This prevents the moving mirror from being swept by the light beam, the beam striking the mirror always in the same area, so that any surface imperfections of the mirror have a constant effect and do not disturb the detection of small variations in intensity. back beam light0
According to another characteristic of the invention, the device further comprises a signal processing member for producing an output signal when the photoelectric receiver detects the absence of return light rays for a duration greater than at least one scanning time. full of the light beam, thus obtaining a signal when it is certain that the light beam is obscured during its entire journey
In particular, the invention thus makes it possible to produce a device for determining a minimum or maximum dimension of a part contour, for example of a straight contour. For this purpose, there is a support for parts and at least one photoelectric scanning device according to the present invention, the reflector being placed on the workpiece support, and the movable mirror being placed above and animated by a movement making the light beam describe a surface pressing on the contour to be tested. By progressive displacement of the part perpendicular to the mean plane of scanning of the light beam, the maximum dimension of the contour of the part is first detected when the photoelectric receiver indicates a start of occultation of the light beam, and it is detected then the minimum contour dimension when the signal processor produces an output signal indicating that the beam is completely obscured.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 représente schématiquement une vue de face du dispositif de balayage -la figure 2 représente une vue schématique de dessus du même dispositif ; -la figure 3 représente un schéma fonctionnel de l'organe de traitement de signal - la figure 4 représente le schéma électrique de réalisation de l'orga- ne de traitement du signal ; et - la figure 5 représente des formes d'ondes du signal en différents points de l'organe de traitement du signal. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of particular embodiments, made in relation to the appended figures in which - FIG. 1 schematically represents a front view of the scanning device - FIG. 2 represents a schematic top view of the same device; FIG. 3 represents a functional diagram of the signal processing member; FIG. 4 represents the electrical diagram of production of the signal processing organ; and - Figure 5 shows waveforms of the signal at different points of the signal processor.
Comme le représentent les figures 1 et 2, le dispositif comprend une source lumineuse 1 par exemple un laser de faible puissance, produisant un faisceau lumineux incident fin 20 Le faisceau lumineux 2 traverse un trou 3 ménagé dans un miroir fixe 4 incliné par rapport au faisceau incident 20 Le diamètre du trou 3 est légèrement supérieur à la dimension transversale du faisceau 2, de sorte que le faisceau traverse le miroir fixe sans toucher les bords du trou Un miroir nobile 5 dévie le faisceau incident 2 en direction dune surface en matière réflectorisante 6 disposée de l'autre côté de la zone à surveiller 70 la surface réflectorisante 6 réfléchit le faisceau incident sur lui- mêmes le faisceau réfléchi étant à nouveau dévié par le miroir mobile 5 en direction du miroir fixe 40 La surface réflectorisante 6 produit une légère dispersion du faisceau lumineux, de sorte que le faisceau lumineux réfléchi est relativement plus large que lé trou 3 du miroir fixe 4. Le miroir fixe 4 dévie une partie du faisceau lumineux réfléchi et la dirige vers un récepteur photo-électrique 8, par exemple un phototransistor. As shown in FIGS. 1 and 2, the device comprises a light source 1, for example a low power laser, producing a fine incident light beam 20 The light beam 2 passes through a hole 3 formed in a fixed mirror 4 inclined relative to the beam incident 20 The diameter of the hole 3 is slightly greater than the transverse dimension of the beam 2, so that the beam passes through the fixed mirror without touching the edges of the hole A mobile mirror 5 deflects the incident beam 2 towards a surface of reflective material 6 disposed on the other side of the area to be monitored 70 the reflective surface 6 reflects the incident beam on itself the reflected beam being again deflected by the movable mirror 5 towards the fixed mirror 40 The reflective surface 6 produces a slight dispersion of the light beam, so that the reflected light beam is relatively wider than the hole 3 of the fixed mirror 4. The fixed mirror 4 deflects a he part of the reflected light beam and directs it towards a photoelectric receiver 8, for example a phototransistor.
Le miroir mobile 5, sur le mode de réalisation représenté sur les figures, est animé d'un mouvement d'oscillation en rotation autour d'un axe transversal 9 couplant le faisceau incident 2 au voisinage de son centre. ainsi, le centre de la zone de réflexion du faisceau incident 2 sur le @iroir 5 est fi@@. la déviation produite par le miroir mobile est choisie de façon à balayer toute la longueur de le surface réflectorisante oc On choisira par exemple un angle de déviation de soixante degrés, correspondant à une amplitude d'oscillations du miroir mobile 5 de trente degrés0 le miroir mobile 5 est entraîné en rotation par exemple par une came 10 actionnée par un moteur 11. The movable mirror 5, in the embodiment shown in the figures, is driven in an oscillating movement in rotation about a transverse axis 9 coupling the incident beam 2 in the vicinity of its center. thus, the center of the reflection zone of the incident beam 2 on the @iroir 5 is fi @@. the deflection produced by the movable mirror is chosen so as to sweep the entire length of the reflective surface oc We will choose for example a deflection angle of sixty degrees, corresponding to an amplitude of oscillations of the movable mirror 5 of thirty degrees0 the movable mirror 5 is driven in rotation for example by a cam 10 actuated by a motor 11.
Le miroir fixe 4 peut etre incliné par exemple de quarante cinq degrés, produisant une déviation de quatre vingt dix degrés du faisceau lumineux réfléchio Cet angle n'est toutefois pas indispen- sable, et d'autres valeurs pourront être jugées coevenables Le miroir 4 doit etre relativement mince, pour éviter la diffusion du faisceau incident 2. Pour cela, on pourra utiliser un film de matière plastique recouvert d'une mince couche de métal tel que l1oro
Le miroir mobile 5 pourra également être utilisé selon la meme technique, comprenant un film de matière plastique recouvert d'or. On réalise ainsi un miroir léger et présentant de bonnes qualités de réflexion.The fixed mirror 4 can be inclined for example by forty five degrees, producing a deviation of ninety degrees from the reflected light beam. This angle is not however essential, and other values may be considered coevenable. The mirror 4 must be relatively thin, to avoid the scattering of the incident beam 2. For this, we can use a plastic film covered with a thin layer of metal such as l1oro
The movable mirror 5 can also be used according to the same technique, comprising a plastic film coated with gold. This produces a light mirror with good reflective qualities.
Comme le représentent les figures 1 et 2, le dispositif est associé à tui plan support 12, supportant la surface réflectorisarte 6, et sur leque on dispose la pièce z contrôler 13. b faisceau lumi- neux est destiné à parcourir le contour de la pièce 13 que l'on veut contrôlera Dans le . ode de réalisation représenté sur les figures, on veut contrôler un contour rectiligne, comme le représente la figure 20
Un organe à'actionnem.ent 14 tel qu'un pousseur mécanique sollicité par des vérins, assure le déplacement de la pièce 13 sur le plan support 12 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la surface moyenne de balayage du faisceau lumineux Le faisceau lumineux matérialise le contour 15 de la pièce 13 à contrôler qui occulte le faisceau lumineux, la pièce 13 étant disposée- entre la source lumineuse et la sur face réflectorisante 6.As shown in FIGS. 1 and 2, the device is associated with a support plane 12, supporting the reflector surface 6, and on which the part is placed to check 13. b light beam is intended to traverse the contour of the part 13 that we want to control In the. ode of embodiment shown in the figures, we want to control a straight outline, as shown in Figure 20
An actuating member 14 such as a mechanical pusher urged by jacks ensures the movement of the part 13 on the support plane 12 in a direction substantially perpendicular to the average scanning surface of the light beam. The light beam materializes the contour 15 of the part 13 to be checked which obscures the light beam, the part 13 being disposed between the light source and the reflective surface 6.
Selon une application particulière de 12 présente in Invention, on réalise un dispositif permettant de matérialiser et de déterminer la cote minimale d'arasement d'une pièce de bois 130 On a représenté sur la figure 2 une pièce de bois 13 présentant une face avant 16 non plane qu'il s'agit de rectifier. le but. poursuivi est de rectifier cette face en minimisant au maximum les chutes inutiles de matière0 Pour cela, organe d'actionnement 14 entraine progressivement la pièce 13 er. direction de la surface balayée par le faisceau incident, comme le représente la flèche 170 Lorsque la pièce 13 atteint la zone balayée par le faisceau, le récepteur photo-électrique 8 émet un signal électrique envoyé sur un organe de traitement de signal 18 représenté sur la figure 1 L'organe de traitement de signal 18 produit un signal sur sa borne de sortie 19 lorsque le signal fourni par le récepteur photo-électrique est nul pendant une durée supérieure à un temps prédéterminé L'Le signal nul fourni par le récèpteur photo-électrique indique qu'aucun rayon lumineux n'est réfléchi, et qu'en conséquence la pièce 13 occulte totalement le rayon lumineux. On arrête alors l'organe d'actionnement 14, et l'on peut effectuer la découpe de la pièce 13 au moyen d'une scie 20 disposée pour parcourir le contour 150
On a représenté schématiquement sur la figure 3 un schéma fonctionnel de l'organe de traitement de signal 180 Le récepteur photo-électrique 8 est connecté à la borne d'entrée d'un circuit de mise en forme 21 dont la borne de sortie est connectée d'une part à la borne de remise à zéro 22 d'une bascule bistable 23tet d'autre part à la borne d'entrée de remise à un 24 de la bascule 23 par l'intermédiaire d'un moyen de temporisation 250 La borne de sortie de la bascule 23 est la borne de sortie 19 de L'organe de traitement de signal le fonction nement du dispositif est le suivant . lorsqu'un signal lumineux est reçu par le récepteur photo-électrique 8, le récepteur émet un signal élee- trique, mis en forme par le circuit 21, et envoyé sur-la borne de remise à zéro 22 de la bascule 23, de sorte qu'aucun signal n'est transmis sur la borne de sortie 190 le moyen de temporisation 25 est également remis à zéro. Lorsqu'aucun signal n1 est capté par le récepteur pho- to-électrique 8, le moyen de temporisation 25 envoie sur la bascule 23 un signal de remise à un au bout d1un temps prédéterminé L'Un signal de sortie est ainsi présent sur la borne 19 au bout du temps prédéterminé.On choisira de préférence, pour la réalisation du dispositif d'arasement décrit précédemment, un temps prédéterminé supérieur au temps de balayageTcomplet du contour 15 par le faisceau lumineux. On pourra par exemple choisir un temps de temporisation égal au double du temps de balayage0 le signal présent sur la borne 22 permet de déterminer l'instant où la pièce 13 commence à atteindre la zone balayée par le faisceau lumineux, tandis que le signal présent sur la borne 19 permet de déterminer l'instant où tout le faisceau est occulté par la pièce 13, de sorte que l'on peut définir d1une part la cote maximale et d'autre part la cote minimale du contour réel de la pièce 13o
On a représenté sur la figure 4 un schéma électrique de réalisation de l'organe de traitement du signalo Ce mode de réali- sation est adapté pour permettre la détection de signaux lumineux retour faibles, comme ctest le cas avec une utilisation d'une bande en matière réflectorisante0 Te photo-transistor 8 est connecté à la borne d'entrée non inverseuse dVun amplificateur à gain réglable 26 dont la borne de sortie est connectée à la borne d'entrée non inverseuse d'un comparateur 270 L'amplificateur 26 et le comparateur 27 réalisent la mise en forme du signale La borne de sortie de l'amplificateur 27 est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 28, à la base d'un transistor NENr 29 de remise à zéro dont le collecteur est connecté, par l'intermédiaire d'une résistance faible 30, à une première borne d'un condensateur 31 dont l'autre borne est connectée à la masse.According to a particular application of 12 present in invention, there is provided a device for materializing and determining the minimum leveling level of a piece of wood 130 There is shown in Figure 2 a piece of wood 13 having a front face 16 non-planar that needs to be rectified. the goal. pursued is to rectify this face while minimizing as much as possible unnecessary waste of material. For this, the actuating member 14 gradually drives the part 13 er. direction of the surface scanned by the incident beam, as shown by arrow 170 When the part 13 reaches the area scanned by the beam, the photoelectric receiver 8 emits an electrical signal sent to a signal processing member 18 represented on the FIG. 1 The signal processing unit 18 produces a signal on its output terminal 19 when the signal supplied by the photoelectric receiver is zero for a duration greater than a predetermined time L The null signal supplied by the photo receiver electric indicates that no light ray is reflected, and that consequently the part 13 completely obscures the light ray. The actuating member 14 is then stopped, and the part 13 can be cut by means of a saw 20 arranged to traverse the contour 150
There is shown diagrammatically in FIG. 3 a functional diagram of the signal processing member 180. The photoelectric receiver 8 is connected to the input terminal of a shaping circuit 21, the output terminal of which is connected. on the one hand to the reset terminal 22 of a flip-flop 23t and on the other hand to the reset input terminal 24 of the flip-flop 23 by means of a delay means 250 The terminal output of the flip-flop 23 is the output terminal 19 of the signal processing device the operation of the device is as follows. when a light signal is received by the photoelectric receiver 8, the receiver emits an electrical signal, shaped by the circuit 21, and sent to the reset terminal 22 of the flip-flop 23, so no signal is transmitted on the output terminal 190 the delay means 25 is also reset. When no signal n1 is picked up by the photoelectric receiver 8, the delay means 25 sends on the flip-flop 23 a reset signal to one after a predetermined time. An output signal is thus present on the terminal 19 at the end of the predetermined time. We will preferably choose, for the realization of the leveling device described above, a predetermined time greater than the complete scanning time T of the contour 15 by the light beam. We can for example choose a delay time equal to twice the scanning time 0 the signal present on the terminal 22 allows to determine the moment when the part 13 begins to reach the area scanned by the light beam, while the signal present on terminal 19 makes it possible to determine the instant when the whole beam is obscured by the part 13, so that one can define on the one hand the maximum dimension and on the other hand the minimum dimension of the real contour of the part 13o
FIG. 4 shows an electrical diagram of the signal processing device. This embodiment is adapted to allow the detection of weak return light signals, as is the case with the use of a strip in reflective material 0 Te photo-transistor 8 is connected to the non-inverting input terminal of an adjustable gain amplifier 26 whose output terminal is connected to the non-inverting input terminal of a comparator 270 The amplifier 26 and the comparator 27 carry out the shaping of the signal The output terminal of the amplifier 27 is connected, by means of a resistor 28, to the base of a reset NENr transistor 29 whose collector is connected, by through a low resistance 30, to a first terminal of a capacitor 31, the other terminal of which is connected to ground.
L'émetteur du transistor 29 est connecté à la masse, et sa base est également connectée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 320
La première borne du condensateur 31 est en outre connectée d'une part à lValimentation positive par l'intermédiaire dVune résistance 33, et d'autre part à l'entrée non inverseuse d'un comparateur 34 dont la bor- ne de sortie est la borne de sortie 19 de l'organe de traitement de signal.The emitter of transistor 29 is connected to ground, and its base is also connected to ground via a resistor 320
The first terminal of the capacitor 31 is further connected on the one hand to the positive power supply via a resistor 33, and on the other hand to the non-inverting input of a comparator 34 whose output terminal is the output terminal 19 of the signal processor.
Le fonctionnement de ce dircuit est le suivant, illustré par la figure 50 Ire diagramme 5a illustre une forme d'onde rele vée sur la bonze de sortie du photo-transistor 8 lorsque le balayage du faisceau lumineux est partiellement obturé par la pièce 13, par exemple pendant les fractions de période 35 et 360 i diagramme 5b représente la Uension aux bornes du condensateur 31o Pendant la récep- tion d'un signal lumineux, le condensateur a une tension pratiquement nulle étant déchargé par le transistor 29.Dès la fin de réception d'un signal lumineux, le condensateur se charge progressivement à travers la résistance 330 Après la réception du signal lumineux pendant la période 369 aucun signal lumineux n'est reçu etD au bout d'un temps prédéterminé T' 9 la tension aux bornes du condensateur atteint la va leur prédéterminée de basculement du comparateur 34 qui produit alors sur sa borne de sortie 19 un signal9 représenté sur le diagramme 5c, indiquant que le faisceau lumineux est totalement occulté o
Avec le dispositif de la présente invention9 il est également possible de contrôler un contour discontinu. Pour cela, on peut par exemple interposer sur le trajet du faisceau lumineux un mas que 37, par exemple disposé au voisinage du miroir mobile9 - ou directe ment contre la surface réflectorisante 60 Le masque 37 e#êche, dans certaines zones, toute réflexion du faisceau lumineux, neutralisant l'influence de la surface réflectorisante 6 dans ces zones.The operation of this circuit is as follows, illustrated by FIG. 50 1st diagram 5a illustrates a waveform recorded on the output bonze of the photo-transistor 8 when the scanning of the light beam is partially blocked by the part 13, by example during the fractions of period 35 and 360 i diagram 5b represents the Uension across the terminals of the capacitor 31o During the reception of a light signal, the capacitor has a practically zero voltage being discharged by the transistor 29. of a light signal, the capacitor gradually charges through the resistor 330 After reception of the light signal during the period 369 no light signal is received andD after a predetermined time T '9 the voltage across the capacitor reaches the predetermined value for switching the comparator 34 which then produces on its output terminal 19 a signal 9 shown in diagram 5c, indicating that the light beam is totally o cculté o
With the device of the present invention9 it is also possible to control a discontinuous contour. For this, one can for example interpose on the path of the light beam a mask that 37, for example placed in the vicinity of the movable mirror9 - or directly against the reflective surface 60 The mask 37 # prevents, in certain areas, any reflection of the light beam, neutralizing the influence of the reflective surface 6 in these areas.
On peut également réaliser un dispositif entièrement automatique, en couplant 19 organe d'actionnement 14 avec la borne de sortie 19 de l'organe de traitement de signal On peut ainsi produire automatiquement l'arrêt de la pièce 13 dès qu'un signal est présent sur la borne 19, et commandant le fonctionnement de la scie 20 soit par dé- placement de la scie en direction de la pièce 13, soit par déplacement de la pièce 13 en direction de la scie 200
Le dispositif de balayage selon la présente invention permet de détecter des défauts de dimensions réduites sur le contour 15c Ainsi, sur une longueur de deux mètres environ de la pièce 13, il est possible de détecter des entailles d'une épaisseur inférieure au millimètre. Pour contrôler des contours 15 sur une épaisseur non négligeable, on pourra disposer plusieurs dispositifs de balayage ou balayer selon un volume, de façon à produire des faisceaux lumineux inclinés par rapport au sens de déplacement 17 de la pièce 13o
La pressente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrit, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. It is also possible to produce a fully automatic device, by coupling 19 actuating member 14 with the output terminal 19 of the signal processing member. It is thus possible to automatically produce the stopping of the part 13 as soon as a signal is present. on terminal 19, and controlling the operation of the saw 20 either by moving the saw in the direction of the workpiece 13, or by moving the workpiece 13 in the direction of the saw 200
The scanning device according to the present invention makes it possible to detect defects of reduced dimensions on the contour 15c. Thus, over a length of approximately two meters from the part 13, it is possible to detect notches with a thickness less than a millimeter. To control contours 15 over a non-negligible thickness, it is possible to have several scanning devices or sweep according to a volume, so as to produce light beams inclined relative to the direction of movement 17 of the part 13o.
The present invention is not limited to the embodiments which have been explicitly described, but it includes the various variants and generalizations thereof contained in the field of claims below.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8221960A FR2538567B1 (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | DEVICE FOR PHOTOELECTRIC SCANNING BY DEVIATION OF A LIGHT RAY, AND APPLICATION TO THE DETERMINATION OF THE MINIMUM AND MAXIMUM DIMENSIONS OF A CONTOUR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8221960A FR2538567B1 (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | DEVICE FOR PHOTOELECTRIC SCANNING BY DEVIATION OF A LIGHT RAY, AND APPLICATION TO THE DETERMINATION OF THE MINIMUM AND MAXIMUM DIMENSIONS OF A CONTOUR |
Publications (2)
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| FR2538567A1 true FR2538567A1 (en) | 1984-06-29 |
| FR2538567B1 FR2538567B1 (en) | 1986-02-07 |
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ID=9280608
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8221960A Expired FR2538567B1 (en) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | DEVICE FOR PHOTOELECTRIC SCANNING BY DEVIATION OF A LIGHT RAY, AND APPLICATION TO THE DETERMINATION OF THE MINIMUM AND MAXIMUM DIMENSIONS OF A CONTOUR |
Country Status (1)
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1982
- 1982-12-24 FR FR8221960A patent/FR2538567B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2538567B1 (en) | 1986-02-07 |
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