SU1116310A1 - Устройство дл бесконтактного измерени диаметра изделий - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ИЗДЕЛИЙ, содержащее оптически св занные источник света, блок сканировани , фотоприемник, генератор и индикатор , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений и расширени  функциональных возможностей за счет измерени  смещени  изделий, оно снабжено блоком анализа, фронтов импульсов, счетчиком , двум  формировател ми, элементом ИЛИ, четырьм  регистрами, блоком вычислений, счетный и установочный входы счетчика подключены соответственно к генератору и первому выходу блока анализа фронтов импульсов , вход которого св зан с фотоприемником , выходы счетчика соединены с установочным входом блока анализа фронтов импульсов, синхронизируюи им входом блока вычислений и информационными входами регистров, синхронизирующие входы которых подключены соответственно к второму, третьему, п тому выходам блока анализа фронтов импульсов и выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам сл формирователей, входы которых подключены к четвертому и шестому выходам блока анализа фронтов импульсов , индикатор подключен к вЫходу блока вьмислений, информационные входы которого подключены к выходам четырех регистров. 9 :о

Description

111163

Изобретение относитс  к измериельной технике и может быть испольовано дл  бесконтактного измерени  иаметра прозрачных и непрозрачных зделий, например стекловолокна, про- 5 олоки.

Известно устройство дл , бесконактного измерени  диаметра изделий, одержащее оптически св занные исочник света, блок сканировани , фо- О оприемник и блок вычислений ГЛ .

Недостатком данного устройства вл етс  невозможность измерени  диаметра оптически прозрачных изделий, типа стекловолокна..15

Наиболее близким к изобретению ; по технической сущности  вл етс  устройство дл  бесконтактного измерени  диаметра изделий, содержащее оптически св занные источник света, блок 20 сканировани , фотоприемник, генератор и индикатор 2 ,

Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченньй диапазон измерени  диаметра оптически прозрач- 25 ных изделий. Устройство также не позвол ет измер ть смещение изделий.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений и расширение функциональных возможностей за счет из- 30 мерени  смещени  изделий.

I-

Указанна  цель достигаетс  тем,

что устройство дл  бесконтактного измерени  диаметра изделий, содержащее оптически св занные источник 35 света, блок сканировани , фотоприемник , генератор и индикатор, снабжено блоком анализа фронтов импульсов , счетчиком, двум  формировател ми , элементом ИЛИ, четырьм  регист- 40 рами, блоком вычислений, счетный и установочный входы счетчика подключены соответственно к генератору и первому выходу блока анализа фронтов импульсов, вход которого св зан 5

с фотоприемником, выходы счетчика соединены с установочным входом блока анализа фронтов импульсов, синхронизирующим входом блока вычислений и информационными входами 50 регистров, синхроинизующие входы которых подключены соответственно к второму, третьему, п тому выходам блока анализа фронтов импульсов и выходу элемента ИЛИ, входы которого 55 подключены к выходам формирователей, входы которых подключены к четвертому и шестому выходам блока анализа

10 .2

фронтов импульсов, индикатор подключен к выходу блока вычислений, информационные входы которого подключены к выходам четырех регистров .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства при измерении прозрачных и непрозрачных изделий.

Устройство содевжит оптически св занные источник 1 света, выполненный в виде лазера блок 2 сканировани , фотоприемник 3, усилитель 4, вход которого подключен к фотоприемнику 3, блок 5 анализа фронтов импульсов, состо щий из инвертора 6 вход которого подключен к выходу усилител  4,D -триггера 7, тактовый вход которого подключен к выходу усилител  ,D -триггера 8, информационный и тактовый входы которого подключены соответственно к пр мому выходу триггера 7 и. выходу инвертора 6, D -триггер 9, информационный и тактовый входы которого подключены соответственно к пр мому выходу триггера 8 и выходу усилител  4,0 -триггер 10, информационный и тактовый входы которого подключены соответственно к пр мому выходу триггера 9 и выходу инвертора 6, D -триггер 11, информационный и тактовый входы которого подключены соответственно к пр мому выходу триггера 10 и выходу усилител  4, D -триггер 12, информационньй и тактовый входы которого подключены соответственно к пр мому выходу триггера 11 и выходу инверттора 6, формирователи 13 и ТА, входы которых подключены к пр мым выходам триггеров 10 и 12, элемент 15 ИЛИ, вькоды которого подключены к . выходам формирователей 13 и 14, генератор 16, счетчик (7, счетный и установочный входы которого подключены соответственно к генератору 16 и инверсному вькоду триггера 7, регистры 18-21, информационные и тактовые входы которых подключены соответственно к выходам счетчика 17, пр мым выходам триггеров 8,9 и 11 и элемента 15 ИЛИ, блок 22 вычислени , выполненный в ввдё микропроцессора , информационные входы которого подключены к выходам регистров 18-21, выход переполнени  счетчика 17 соединен с установочными входами триггеров 7-12 и синхронизирующи входом блока 22 вычислений, тактовы вход которого подключен к генератор 16, индикатор 23, вход которого под ключен к выходу блока 22 вычислений Измер етс  диаметр и смещение издели  24. Устройство при измерении оптически прозрачных изделий работает сле дующим образом. Луч света, формируемый источником 1 света, развертываетс  блокЪм 2 сканировани . Теневое изображение издели  24 преобразуетс  фотоприемником 3 в видеосигнал, который усиливаетс  усилителем 4. Сформированный усилителем 4 сигнал поступает на вход блока 5 анали за фронтов импуйьсов, в котором он поступает на тактовые входы триггеров 7,9 и 11, а через инвертор 6 на тактовые входы триггеров 8, 10 и 12. Триггеры 7,9 и 11 формируют на пр мых выходах 1 при поступлении на-тактовые входы первого, второго третьего положительных фронтов видеосигналов , снимаемого с усилител  4. Триггеры 8,10 и 12 формируют на пр мых выходах t при поступ лении на тактовые входы первого, вт рого и третьего положительных фронтов сигнала, снимаемого с инвертора 6, т.е. на пр мых выходах триггеров 7-12 формируетс  t при формировании с первого по шестой фронтов видеосигнала, снимаемого с усилител  4. При формировании первого фронта видеосигнала, соответствующего по7 паданию пучков лучей с блока 2 сканировани  на фотоприемник 3, перебрасываетс  триггер 7 (фиг. 2 и 1), выходной сигнал с которого сбрасывает счетчик 17, на счетный вход которого поступают импульсы с генератора 16. При формировании второго фронта ввдеосигнала, соответствующего перв теневой границе издели  24, перебра сьгааетс  триггер 8, формируетс  так товый импульс, поступающий на регис 18, в котором записываетс  число П| накопившеес  в счетчике 17, пропорциональное временному интервалу ui, При формировании второго фронта ввдеосигнала, соответствующего перврй теневой границе пучков лучей,. проход щих через прозрачное изделие 24, перебрасываетс  триггер 9, формирующий тактовый импульс, поступающий на регистр 19, в котором записываетс  число Пэ накопившеес  в счетчике 17, пропорциональное временному интервалу utn. При формировании третьего фронта видеосигнала, соответствующего второй теневой границе пучков лучей, проход щих через прозрачное изделие 24, перебрасываетс  триггер 10, формирукнций тактовый импульс, поступающий на регистр 21 через формирователь 13 и элемент 15 ИЛИ. В регистре 21 записываетс  число т , накопившеес  в счетчике 17, пропорциональное временному интервалу ut При формировании четвертого фронта видеосигнала, соответствующего второй теневой границе издели  24, перебрасываетс  триггер 11, формирующий тактовый импульс, поступающий на регистр 20, в котором записываетс  число Пд , накопившеес  в счетчике 17, пропорциональное временном интервалу Л14- При формировании п того фронта видеосигнала, соответствующего уходу пучков лучей из пол  зрени  фотоприемника 4, перебрасываетс  триггер 12, формирующий тактовьй импульс, поступающий на регистр 21, в котором записываетс  число п , накопив-шеес  в счетчике 17, пропорциональное временному интервалу Д . После переполнени  счетчика 17 на его выходе формируетс  импульс, сбрасывающий триггеры 7-12 в исходное нулевое состо ние. Импульс сброса также поступает на синхронизирующий . вход блока 22 вычислений. При измерении оптически непрозрачных изделий (фиг. 3) в регистре 18 накапливаетс  результат, пропорциональный , в регистре 19 пропорциональный в регистре 21- пропорциональный ut . Содержимое регистра 20 остаетс  равным нул$, так как в видеосигнале, снимаемом с фотоприемника 4, отсутствует п тый фронт. При поступлении импульса сброса со счетчика 14 на синхронизирующий вход блока 22 вычислений он анализирует число, записанное в регистре 20.

Если число, записанное в регистр 20 равно нулю, т.е. измер емое изделие 24 непрозрачно, то вычисление диаметра d и смещение X из издели  24 относительно центра фотоприемника 4 производитс  согласно выражени м

d « п - п, ;

2 1

где п«, п., п - числа, записанные в регистры 21, 19 в регистры 21 19 и 18.

Если число, записанное в регистр 20, не равно нулю, т.е. измер емое изделие 24 оптически прозрачно, то вычислени  производ тс  согласно вьфажени |4.

d п - ft X « nj - п - п,

где Пу,Пц,п - числа, записанные в регистры 21, 20 и 18.

Результаты вычислени  индицируютс  индикатором 23.

Использование предложенного устройства позвол ет измер ть оптически прозрачные и непрозрачные издели  в широком диапазоне изменени  диаметра, а также йсуществл ть измерение смещени  изделий, что дает возможность расширить функциональные возможности устройства и использовать его не только в системах контрол , но и в системах автоматичского регулировани  различных техпроцессов .

(риг.З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ИЗДЕЛИЙ, содержащее оптически связанные источник света, блок сканирования, фотоприемник, генератор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и расширения функциональных возможностей за счет измерения смещения изделий, оно снабжено блоком анализа фронтов импульсов, счет- чиком, двумя формирователями, элементом ИЛИ, четырьмя регистрами, блоком вычислений, счетный и установочный входы счетчика подключены соответственно к генератору и первому выходу блока анализа фронтов импульсов, вход которого связан с фотоприемником, выходы счетчика соединены с установочным входом блока анализа фронтов импульсов, синхронизирующим входом блока вычислений и информационными входами регистров, синхронизирующие входы которых подключены соответственно к второму, третьему, пятому выходам блока анализа фронтов импульсов и выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам формирователей, входы которых подключены к четвертому и шестому выходам блока анализа фронтов импульсов, индикатор подключен к выходу блока вычислений, информационные входы которого подключены к выходам четырех регистров.