RU2030709C1

RU2030709C1 - Device to measure linear dimensions of moving objects

Info

Publication number: RU2030709C1
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской; Тамара Арсеньевна Янина
Original assignee: Александр Абрамович Часовской; Тамара Арсеньевна Янина
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device is inserted with unit for determination of linear dimensions of sections of object composed of reset panel, panel of sending reading instruction, two counters, three coincidence circuits, delay line, OR gate, inverter of on-line storage and digital indicator. Output of reset panel is linked to first input of first counter and to first input of digital indicator having second input connected to output of on-line storage which first input is coupled through first input of signal processing unit, second output of analyzer to output of counter, Second and third inputs of on-line storage are linked correspondingly to output of first counter which second input is coupled to output of panel of sending reading instruction ant to output of first coincidence circuit which first input is joined to output of second counter. First input of second counter is connected through delay line to output of OR gate also linked to input of first coincidence circuit. Second input of second counter and input of inverter are coupled to third input of unit for determination of linear dimensions of sections of objects. Third output of signal processing unit is connected to output of coincidence circuit. Output of inverter is linked to first inputs of second and third coincidence circuits which second inputs are correspondingly connected to second input of unit for determination of linear dimensions of sections of object and through variable delay line to same second input of same unit also linked through second input of signal processing unit to output of amplitude selector. Outputs of second and third coincidence circuits are correspondingly connected to first and second inputs of OR gate. EFFECT: enhanced authenticity of measurement of linear dimensions of moving objects. 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров объекта и его участков оптическими средствами. The invention relates to measuring equipment and can be used to control the size of the object and its sections by optical means.

Известно устройство для измерения линейных размеров объектов [1]. В нем с помощью непрерывного лазера осуществляется измерение линейных размеров объекта, лазер устанавливается на платформе, перемещаемой с помощью привода, управляемого блоком управления приводом. Датчик скорости перемещения платформы выдает информацию о скорости перемещения платформы в блок обработки, куда поступают также сигналы с выхода фотоприемника, оптически связанного с облучателем, блок обработки сигналов фиксирует окончательную информацию о размере объекта после его облучения непрерывным лучом лазера. A device for measuring the linear dimensions of objects [1]. It uses a continuous laser to measure the linear dimensions of the object, the laser is mounted on a platform that is moved using a drive controlled by a drive control unit. The platform speed sensor provides information on the platform moving speed to the processing unit, which also receives signals from the output of a photodetector optically coupled to the irradiator, the signal processing unit records the final information about the size of the object after it is irradiated with a continuous laser beam.

Недостатки устройства - необходимость дополнительного освещения объекта и невозможность измерений линейных размеров объектов, имеющих сложную конфигурацию. The disadvantages of the device are the need for additional illumination of the object and the inability to measure the linear dimensions of objects having a complex configuration.

Известно устройство [2] , в котором с помощью подвижного непрерывного лазера, движущегося на подвижной платформе, осуществляется облучение измеряемого объекта. Излучаемая световая энергия проходит через отрицательное зеркало с отверстием и облучатель, установленные на платформе. Отраженная световая энергия также отражается от облучателя и отраженного зеркала с отверстием и попадает на фотоприемник, сигнал с выхода которого поступает в блок обработки сигнала. В блоке обработки сигналов на вход амплитудного селектора поступают сигналы с фотоприемника. Амплитудный селектор выдает сигнал в момент изменения его амплитуды и выдает его на вход триггера и счетчика анализатора. A device [2] is known in which a measured object is irradiated with a moving continuous laser moving on a moving platform. Radiated light energy passes through a negative mirror with a hole and an irradiator mounted on the platform. The reflected light energy is also reflected from the irradiator and the reflected mirror with the hole and enters the photodetector, the output signal of which enters the signal processing unit. In the signal processing unit, the signals from the photodetector are received at the input of the amplitude selector. The amplitude selector gives a signal at the moment of changing its amplitude and gives it to the trigger input and analyzer counter.

Счетчик считает количество изменений амплитуд, характерное для данного объекта, а коммутатор подключается к выходу дешифратора, соответствующему этому количеству изменений амплитуд, и через линию задержки устанавливает триггер в исходное состояние. Триггер выдает разрешение схеме совпадения на прохождение через нее импульсов с датчика скорости. Датчик скорости выполнен в виде оптически связанных дополнительного источника света и дополнительного фотоприемника, облучаемого дополнительным источника света, проходящего через прорези неподвижной линейки, дополнительные источники света и фотоприемник жестко связаны с платформой. Таким образом, с помощью блока обработки сигналов осуществляются контроль конфигурации объекта и выдача пачки импульсов, количество которых зависит от скорости движения платформы и размеров объектов. The counter considers the number of amplitude changes characteristic of the given object, and the switch connects to the decoder output corresponding to this number of amplitude changes, and sets the trigger to its initial state through the delay line. The trigger gives permission to the coincidence circuit for the passage of pulses through it from the speed sensor. The speed sensor is made in the form of an optically coupled additional light source and an additional photodetector irradiated by an additional light source passing through the slots of a fixed ruler, additional light sources and a photodetector are rigidly connected to the platform. Thus, using the signal processing unit, the configuration of the object is monitored and a pulse train is issued, the number of which depends on the speed of the platform and the size of the objects.

Импульсы, следующие с определенной частотой, зависящей от движения платформы, предварительно поступают в вышеупомянутый блок обработки сигналов. Пачка импульсов с этого блока поступает в блок индикации, где в зависимости от количества этих импульсов высвечивается линейный размер объекта. Показания блока индикации сбрасываются с помощью панели сброса. Pulses following with a certain frequency, depending on the movement of the platform, are preliminarily supplied to the aforementioned signal processing unit. The burst of pulses from this block enters the display unit, where, depending on the number of these pulses, the linear size of the object is displayed. The display unit is reset using the reset panel.

Недостаток устройства заключается в том, что невозможно определить линейные размеры отдельных частей объекта, имеющего сложную конфигурацию. The disadvantage of this device is that it is impossible to determine the linear dimensions of individual parts of an object having a complex configuration.

Цель изобретения - определение линейных размеров отдельных частей объекта, имеющего сложную конфигурацию. The purpose of the invention is the determination of the linear dimensions of individual parts of an object having a complex configuration.

Это достигается введением блока определения линейных размеров участков объекта, состоящего из панели сброса, панели выдачи команды считывания, двух счетчиков, трех схем совпадения, линии задержки, схемы ИЛИ, инвертора, оперативного запоминающего устройства и цифрового индикатора, при этом выход панели сброса соединен с первым входом первого счетчика и первым входом цифрового индикатора, имеющего второй вход, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства, имеющего первый вход, соединенный через первый вход блока определения линейных размеров участков объекта, второй выход блока обработки сигнала, второй выход анализатора, с выходом счетчика, а второй и третий входы ОЗУ соответственно соединены с выходом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом панели выдачи команды считывания и выходом первой схемы совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом счетчика, первый вход которого соединен через линию задержки с выходом схемы ИЛИ, соединенной также с вторым входом первой схемы совпадения, а второй вход второго счетчика и вход инвертора соединены через третий вход блока определения линейных размеров участков объекта, через третий выход блока обработки сигнала с выходом схемы совпадения, причем выход инвертора соединен с первыми входами второй и третьей схемы совпадения, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока определения линейных размеров участков объекта и через переменную линию задержки с этим же вторым входом блока, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала с выходом амплитудного селектора, к тому же выходы вышеупомянутых второй и третьей схем совпадения соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ. This is achieved by introducing a block for determining the linear dimensions of sections of an object, consisting of a reset panel, a panel for issuing a read command, two counters, three coincidence circuits, a delay line, an OR circuit, an inverter, random access memory and a digital indicator, while the output of the reset panel is connected to the first the input of the first counter and the first input of a digital indicator having a second input connected to the output of random access memory having a first input connected through the first input of the determination unit the linear dimensions of the sections of the object, the second output of the signal processing unit, the second output of the analyzer, with the output of the counter, and the second and third inputs of RAM, respectively, connected to the output of the first counter, the second input of which is connected to the output of the panel issuing the read command and the output of the first matching circuit having the first input connected to the output of the counter, the first input of which is connected via a delay line to the output of the OR circuit, also connected to the second input of the first matching circuit, and the second input of the second counter and the inverter input connected through the third input of the unit for determining the linear dimensions of the sections of the object, through the third output of the signal processing unit with the output of the matching circuit, the output of the inverter being connected to the first inputs of the second and third matching circuits, the second inputs of which are respectively connected to the second input of the block for determining the linear sizes of sections of the object and through a variable delay line with the same second input of the unit, also connected through the second input of the signal processing unit with the output of the amplitude selector, in addition the outputs of the above The second and third matching circuits are respectively connected to the first and second inputs of the OR circuit.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - блок определения линейных размеров участка объекта. In FIG. 1 shows a block diagram of a device; figure 2 - block determining the linear dimensions of the site of the object.

Устройство содержит подвижную платформу 1, привод 2 перемещения платформы, механически связанный с платформой 1 блока 3 управления приводом, выход которого соединен с входом привода 2, датчик 4 скорости, выполненный в виде оптически связанных дополнительного источника 5 света и дополнительного фотоприемника 6, установленных на платформе 1, и неподвижной линейки 7 с прорезями, установленной между дополнительными источниками 5 света и фотоприемником 6, оптически связанные источник 8 оптического излучения, облучатель 9 и установленное на платформе 1 отражательное зеркало с отверстием 10 и фотоприемник 11, блок 12 обработки сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных амплитудного селектора 13, вход которого соединен с выходом фотоприемника 11, анализатора 14 и схемы 15 совпадения, второй вход которой соединен с выходом дополнительного фотоприемника 6, панель 16 сброса и блок 17 индикации, вход которого соединен с выходом схемы 15 совпадения, а вход сброса - с выходом панели 16 сброса. Кроме того, анализатор 14 выполнен в виде триггера 18, выход которого является выходом анализатора 14, последовательно соединенных счетчика 19, первый вход которого соединен с первым входом триггера 18 и является входом анализатора 14 дешифратора 20, коммутатора 21 и линии 22 задержки, выход которого соединен с вторыми входами счетчика 18 и триггера 18. Устройство содержит блок 23 определения линейных размеров участков объекта, состоящего из панели 24 сброса, панели 25 выдачи команды считывания, счетчика 26, цифрового индикатора 27, счетчика 28, линии 29 задержки, ОЗУ 30, схемы 31 совпадения, инвертора 32, схемы 33 совпадения, схемы ИЛИ 34, линии 35 задержки и схемы 36 совпадения. При этом выход панели сброса 24 соединен с первым входом счетчика 26 и с первым входом цифрового индикатора 27, имеющего второй вход, соединенный с выходом ОЗУ 30, имеющего первый вход, соединенный через первый вход блока 23 линейных размеров участков объекта, второй вход блока 12 обработки сигнала 12, второй выход анализатора 18 с выходом счетчика 19, а второй и третий входы ОЗУ 30 соответственно соединены с выходом счетчика 26, второй вход которого соединен с выходом панели 25 выдачи команды считывания и с выходом схемы 31 совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом счетчика 28, первый вход которого соединен через линию 29 задержки с выходом схемы ОЗУ 30, соединенный также с вторым входом схемы 31 совпадения, а второй вход счетчика 28 и вход инвертора 32 соединены через третий вход блока 23 определения линейных размеров участков объекта через третий вход блока 12 обработки сигнала с выходом схемы совпадения 15, осуществляя переменную коммутацию параллельного кода, поступающего с координатора 5 через третий вход блока обработки сигнала 12 с выходом схемы совпадения 15. Причем выход инвертора 32 соединен с первыми входами схем совпадения 33 и 36, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока 23 линейных размеров участков объектов и через переменную линию 35 задержки с этим же вторым входом блока 23, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала 12 с выходом амплитудного селектора 13, к тому же выходы вышеупомянутых схем совпадения 33, 36 соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ 34. The device comprises a movable platform 1, a platform moving drive 2 mechanically connected to the platform 1 of the drive control unit 3, the output of which is connected to the input of the drive 2, a speed sensor 4 made in the form of an optically coupled additional light source 5 and an additional photodetector 6 mounted on the platform 1, and a fixed ruler 7 with slots mounted between additional light sources 5 and a photodetector 6, optically coupled optical radiation source 8, an irradiator 9, and mounted on a plateau Me 1, a reflecting mirror with a hole 10 and a photodetector 11, a signal processing unit 12, made in the form of a series-connected amplitude selector 13, the input of which is connected to the output of the photodetector 11, analyzer 14 and matching circuit 15, the second input of which is connected to the output of the additional photodetector 6, a reset panel 16 and an indication unit 17, the input of which is connected to the output of the matching circuit 15, and the reset input is connected to the output of the reset panel 16. In addition, the analyzer 14 is made in the form of a trigger 18, the output of which is the output of the analyzer 14, connected in series to the counter 19, the first input of which is connected to the first input of the trigger 18 and is the input of the analyzer 14 of the decoder 20, the switch 21 and the delay line 22, the output of which is connected with the second inputs of the counter 18 and the trigger 18. The device contains a block 23 for determining the linear dimensions of the sections of the object, consisting of a panel 24 reset, panel 25 issuing a read command, counter 26, digital indicator 27, counter 28, line 29 back rzhki, RAM 30, coincidence circuit 31, an inverter 32, coincidence circuit 33, OR circuit 34, the delay line 35 and the coincidence circuit 36. The output of the reset panel 24 is connected to the first input of the counter 26 and to the first input of a digital indicator 27 having a second input connected to the output of the RAM 30 having a first input connected through the first input of the block 23 of the linear dimensions of the object sections, the second input of the processing unit 12 signal 12, the second output of the analyzer 18 with the output of the counter 19, and the second and third inputs of the RAM 30 respectively connected to the output of the counter 26, the second input of which is connected to the output of the panel 25 issuing the read command and the output of the matching circuit 31 having the first input d, connected to the output of the counter 28, the first input of which is connected via the delay line 29 to the output of the RAM circuit 30, also connected to the second input of the coincidence circuit 31, and the second input of the counter 28 and the input of the inverter 32 are connected through the third input of the linear dimensions block 23 object through the third input of the signal processing unit 12 with the output of the matching circuit 15, by alternating switching the parallel code coming from the coordinator 5 through the third input of the signal processing unit 12 with the output of the matching circuit 15. Moreover, the invert output Ora 32 is connected to the first inputs of matching circuits 33 and 36, the second inputs of which are respectively connected to the second input of the block 23 of linear sizes of the sections of objects and through the variable delay line 35 with the same second input of the block 23, also connected through the second input of the signal processing unit 12 s the output of the amplitude selector 13, in addition, the outputs of the above matching circuits 33, 36 are respectively connected to the first and second inputs of the OR circuit 34.

Работа блока определения линейных размеров участков объекта осуществляется следующим образом. The operation of the unit for determining the linear dimensions of sections of the object is as follows.

Амплитудный селектор 13 в момент изменения амплитуды сигнала выдает сигнал на первый вход схемы 33 совпадения и через переменную линию 35 задержки на первый вход схемы 36 совпадения. На вторые входы схем совпадения 33 и 36 поступают импульсы со схемы совпадения 13 анализатора 15 через инвертор 32. Величина переменной линии 35 задержки должна быть равна времени между двумя импульсами со схемы 15 совпадения и устанавливается в зависимости от скорости движения подвижной платформы 1. Таким образом, на выходе одной схемы 33 или 36 совпадения или в момент, когда отсутствует импульс со схемы 15, будет присутствовать сигнал. Это необходимо для установки в исходное состояние счетчика 28 в момент отсутствия импульса со схемы 15, предварительно счетчик 28 считает количество импульсов, поступающих со схемы 15 до момента прихода импульса анализатора 13. Это количество импульсов зависит от длины участка объекта. The amplitude selector 13 at the time of changing the amplitude of the signal gives a signal to the first input of the coincidence circuit 33 and through the variable delay line 35 to the first input of the coincidence circuit 36. The second inputs of the matching circuits 33 and 36 receive pulses from the matching circuit 13 of the analyzer 15 through the inverter 32. The value of the variable delay line 35 should be equal to the time between two pulses from the matching circuit 15 and is set depending on the speed of the moving platform 1. Thus, at the output of one coincidence circuit 33 or 36, or at a time when there is no pulse from circuit 15, a signal will be present. This is necessary to set the counter 28 in the initial state when there is no pulse from the circuit 15, previously the counter 28 counts the number of pulses coming from the circuit 15 until the pulse of the analyzer 13 arrives. This number of pulses depends on the length of the site.

Как уже отмечалось ранее, с приходом импульса с анализатора 13 на выходе одной их схем 33 или 36 совпадения будет присутствовать сигнал, который через схему ИЛИ 34 выдает разрешение о считывании информации, о длине участка со счетчика 28, схеме 31 совпадения и через время, равное этому считыванию, устанавливаемое с помощью линии 29 задержки, осуществляет установку счетчика 28 в исходное состояние. As noted earlier, with the arrival of a pulse from the analyzer 13, at the output of one of the coincidence circuits 33 or 36, there will be a signal that, through the OR 34 circuit, gives permission to read information about the length of the section from the counter 28, the coincidence circuit 31, and after a time equal to this reading, set using the delay line 29, sets the counter 28 to its original state.

Как известно, количество изменений амплитуд, считаемое счетчиком 19 анализатора 12, равно количеству участков, из которых состоит объект, имеющий сложную конфигурацию, номер участка с выхода счетчика 19 поступает на первый адресный вход ОЗУ 30. По этому адресу записывается код со счетчика 27, проходящий через схему 32. Таким образом, последовательно для всех участков, из которых состоит объект, записываются в ОЗУ 29 коды линейных размеров этих участков по своим адресам. По окончании облучения объекта лазерным лучом осуществляется считывание записанной информации с ОЗУ 30. С помощью панели 25 выдачи команды считывания выдается столько команд в виде импульсных сигналов, сколько имеется участков в измерительном объекте. Счетчик 26 считает количество этих участков, как и счетчик 19, и выдает коды считывания на второй адресный вход ОЗУ 30. По этим адресам последовательно считывается вся запоминающаяся информация о линейных размерах участков в цифровой индикатор 27, где она последовательно отображается. Установка цифрового индикатора 27 в исходное состояние осуществляется после отображения соответствующего линейного размера участка с помощью панели 24 сброса. As you know, the number of amplitude changes, read by the counter 19 of the analyzer 12, is equal to the number of sections that make up the object having a complex configuration, the number of the section from the output of the counter 19 is sent to the first address input of the RAM 30. The code from the counter 27 is written to this address through the circuit 32. Thus, sequentially for all sections of which the object consists, codes of linear dimensions of these sections at their addresses are recorded in RAM 29. At the end of the irradiation of the object with a laser beam, the recorded information is read from the RAM 30. Using the read command issuing panel 25, as many commands are issued in the form of pulse signals as there are sections in the measuring object. The counter 26 counts the number of these sections, as well as the counter 19, and provides read codes to the second address input of the RAM 30. At these addresses, all stored information about the linear sizes of the sections is sequentially read into a digital indicator 27, where it is displayed sequentially. The installation of the digital indicator 27 in the initial state is carried out after displaying the corresponding linear size of the plot using the reset panel 24.

Изобретение может быть использовано в отделах технического контроля для проверки изделий сложной конфигурации. Его эффективно можно использовать при производстве крупных серий, а также для определения размеров объектов, находящихся на расстоянии. The invention can be used in the departments of technical control to test products of complex configuration. It can be effectively used in the production of large series, as well as for determining the size of objects located at a distance.

Claims

DEVICE FOR MEASURING LINEAR DIMENSIONS OF MOVING OBJECTS, consisting of a reset panel, a signal processing unit, which includes an amplitude selector, a matching circuit, and an analyzer consisting of a trigger, counter, decoder, switch, and delay line, and consisting of a movable optical radiation source a platform, a drive, a drive control unit, an irradiator, a reflective mirror with a hole, a photodetector and a speed sensor, which includes an additional light source, a fixed ruler with a There is also an additional photodetector, characterized in that, in order to determine the linear dimensions of individual parts of an object having a complex configuration, a block for determining the linear dimensions of sections of the object is introduced into it, consisting of a reset panel, a panel for issuing a read command, two counters, three matching schemes, a delay line, an OR circuit, an inverter of random access memory and a digital indicator, wherein the output of the reset panel is connected to the first input of the first counter and to the first input of the digital indicator, having o the second input connected to the output of random access memory having a first input connected through the first input of the signal processing unit, the second output of the analyzer with the output of the counter, and the second and third inputs of random access memory are respectively connected to the output of the first counter, the second input of which is connected to the output of the panel issuing the read command and the output of the first matching circuit having a first input connected to the output of the second counter, the first input of which is connected via the delay line to the output the OR circuit house, also connected to the second input of the first matching circuit, and the second input of the second counter and the inverter input are connected through the third input of the unit for determining the linear dimensions of the object sections, through the third output of the signal processing unit with the output of the matching circuit, and the inverter output is connected to the first inputs the second and third coincidence schemes, the second inputs of which are respectively connected to the second input of the block for determining the linear dimensions of the sections of the object and through a variable delay line with the same second input of the block, soy also through the second input of the signal processing unit with the output of the amplitude selector, and the outputs of the second and third matching circuits are respectively connected to the first and second inputs of the OR circuit.