SU1270563A1 - Автомат контрол диаметра тел вращени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  контрол  диаметра движущихс  тел вращени , например, стеклотары. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности за счет исключени  погрешности от изменени  скорости перемещени  изделий мимо позиции контрол . В автомате контрол  диаметра датчик скорости пластин конвейера дн  перемещени  издели  выполнен бесконтактным . Линейный источник света датчика скорости размещен над пластинами конвейера в зоне контрол , а линейка фотодиодов - напротив, под пластинами . Фотодиоды линейки подключены к формировател м импульсов по переднему фронту тени от пластин конвейера, а их выходы через диодную схему ИЛИ к входу блока управл емой частоты. Выход последнего подключен к блоку отбраковки изделий, к которому подключены также фотоприемники, формиI рующие стробирующие импульсы диаметра , заполн емые импульсами управл е (Л мой частоты, количество которых зависит от скорости конвейера, определ ет годность издели  и служит признаком формировани  сигнала отбраковки . 1 3.п. ф-лы, 4 ил. ISD | о СГ1 О5 СО

Description

1 Изобрете1ше относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам контрол  диаметра тел вращени  движущихс  по конвейеру, и может быть использовано, в частности, дл  контрол  диаметра стеклотары. Цель изобретени  - повышение точнрсти измерени  диаметра путем исключени  погрешности оси изменени  скорости перемещени  тел позиции контрол . На фиг.1 показано взаимное расположение основных узлов автомата конт рол  диаметра тел вращени  и функциональна  блок-схема} на фиг.2 функциональна  схемаблока управл емой частоты, на фиг.З - график изменени  скорости контролируемого тела и изменени  сигналов на элементах cxeMJJ, на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов на выходе усилител -формировател , формировате,пей и триггера . , Автомат контрол  содержит пластин чатый конвейер 1 с располагаемыми на нем с некоторым интервалом контролируемыми телами 2 (бутылками), оптические пары осветитель 3 - фотоприем ник 4, расположенные в зоне контрол  осветители 5 и фотоприемники 6, расположенные за зоной контрол  друг против друга последовательно по ходу движени  конвейера 1, с интервгшом меньшим, чем интервал размещени  тел 2, в зоне размещени  последнего осве тител  5 и фотоприемника 6 расположе механизм отбраковки (электромагнит 7), датчик скорости конвейера, состо щий из линейного источника 8 света и линейки 9 фотоприемников, расположенных соответственно над и под пластинами конвейера 1, длина источника 8 и линейки 9. больше одного и меньше двух шагов пластин конвейера 1, формировател  10 начального импульса , двух групп 11 и 12 формирователей , формировател  13 конечного импульса, двух злементов И 14, даодов 15, количество которых равно количеству формирователей 11 и 12, усилител -формировател  16, подключенного к выходам диодов 15, RS-три гера 17, генератора 18 опорной частоты , соединенных последователгэно блока 19 управл емой частоты, блока 20 вычислени  диаметра и блока 21 импульса отбраковки, подключенного электромагниту 7. Блок 19 управл емой частоты сосоит из счетногО триггера 22, двух элементов ИЛИ 23 и 24 с задержкой, вух суммируюпщх счетчиков 25 и 26, счетчика 27, четырех вычитающих счетчиков 28-31, двух регистров 32 и 33, второго RS-триггера 34 и э-лемента ИЛИ 35, при этом элемент 23 (или 24/ ИЛИ с задержкой, суммирующей счетчик 25 (или 26), регистр 32 (или ЗЗ) и два вычитающих счетчика 28 и 30 (или 29 и 3l) составл ют соответственно два идентичных канала. Автомат контрол  диаметра работа- ет следующим образом. При движении пластин конвейера 1 с контролируемыми телами 2 (в направлении , указанном на фиг.1 стрелкой), передний фронт тени, создаваемой пластинами, поочередно перекрывает фотоприемники линейки 9. В момент набегани  передного фронта тени на фотоприемник соответствующий формирователь (0-13) вырабатывает короткий импульс напр жени  (S;, фиг.3и4). Следующийпо ходу движени  пластин (и, соответственно, тени) фотоприемник перекрыт передним фронтом тени через интервал времени it;, длительность которого обратно пропорциональна скорости движени  конвейера I (фиг.З). Через врем - ut; следующий формирователь формирует следующий импульс напр жени  и процесс будет периодически повтор тьс . Сформированные импульсы напр жени  через диоды 15 и элементы И 14 дл  второй половины линейки, поступают на вход усилител -формирователк 16, Таким образом на выходе усилител -формировате .л  16 получаетс  сигнал S; в виде последовательности коротких импульсов , интервалы между которыми обратно пропорциональны скорости конвейера 1 в зоне контрол . При набегании переднего фронта тени на первый фотоприемник 9 линейки, формирователь 10 вырабатывает одиночный импульс Sg (фиг.4), переключающий триггер 17 в нулевое состо ние. Этот выходной сигнал поступает на один из входов элементов И 4 и блокирует прохождение сигналов с выходов формирователей 12. Блокировка необходима дл  того, чтобы исключить возможность формировани  импульсов от переднего фронта тени сразу двух р дом расположенных пластин. Рабочим  вл етс  фронт тени от задней пласти} ы. Когда нерабочий фронт тени от идущей впереди пластины достигает последнего фотоприемника линейки 9, формирователь 13 вырабатывает одиночный им- 5 пульс Sj, переключающий триггер 17 в единичное состо ние (см. фиг.4), При этом снимаетс  блокировка выходных сигналов формирователей 12. С момента подхода следующей пластины 10 к первому фотоприемнику линейки 9 начинаетс  новый цикл работы, аналогичный описанному. Сигнал S поступает на вход триггера 22 (фиг.2) блока 19 управл емой частоты. Дп  опре-f5 деленности принимаетс , что до прихода очередного импульса Sj триггер 22 находилс  в нулевом состо нии, а также то, что запись в регистры 32, 33 осуществл етс  положительным 20 фронтом сигнала, установка нул  счетчиков 26 и 25 осуществл етс  подачей сигнала 1 на их R-входы. В вычитающих счетчиках 28-31, имеющих входы D предварительной установки 25 в них числа, установка числа, поданного на вход DJ происходит в момент перехода счетчика через нуль. С инверсного выхода триггера 22 через .схему 23 ИЛИ, на вход установки нул  зо счетчика 25 поступает 1 блокиру  работу первого канала блока 19 управл емой частоты. Счетчик 26 второго канала суммирует импульсы частоты так как на его установочный вход О разрешающий R поступает сигнал его работу. В момент прихода очередного пульса S триггер 22 переключаетс  в единичное состо ние. Информаци  из счетчика 26 второго канала переписываетс  в регистр 33 этого же канала, счетчик 26 при этом сбрасываетс  в нуль и блокируетс  подачей на его установочный вход единичного сигнала. На установочный вход счетчика 25 поступает нулевой сигнал, разреща  его .работу. Выхода регистров 32 и 33 соединены . с входами (предварительной.) установки вычитающих счетчиков 28, 30, 29, 31. Пусть bt; - интервал времени между импульсами S, т.е. между моментами перекрывани  перед ним фронтом тени пла ,стин соседних фото .приемников линейки 9; ны за ни н  но ду 32 л  с  f Ча ног шен и ( т.е ( бло вал го дел упр ско 1. сре йер ним инт ( 1) частота опорного генератора 18; коэффициент делени  счетчика 27; частота на выходе счетчика 27; количество импульсов на выходе блока 19 управл емой частоты в интервале At;: частота импульсов на выходе блока 19 управл емой частоты, переменный коэффициент делени  по работающему каналу блока 19. Количество импульсов, сформированблоком 19 управл емой частоты, врем  jt; N ; f (, . U t; На интервале &t; коэффициент делепо работающему каналу не изметс  и равен числу R, , подсчитану счетчиком 25 (или 26) на предыем такте и переписанному в регистр (или 33). С учетом этого частота fy опредетс  следующим образом: Коэффициент делени  RJ определ еткак количество импульсов частоты за врем  дс;: Ri f At; (3) тота f св зана с частотой опоро генератора 18 следующим соотноием: f fT/K.(4) Подставл   (4) в (3), (3) в (2) 2) в (1) получают: ,к. а U i . количество импульсов на выходе ка 19 управл емой частоты в интере ,utj не зависит от величины этоинтервала и равно коэффициенту ени  К счетчика 27 (фиг.З). Частота f на выходе блока 19 авл емой частоты пропорциональна рости движени  пластин конвейера Интервал времени ut; зависит от дней скорости пластин конве- а 1 на интервале между соседи фотоприемниками и от величины ервала и I; At; uf;/Vcp;(6) Подставл   значение и С; из (6) в , получают

f - -NL . V .

(7)

3 P ,

с учетом (5):

К

(8)

f „ „„ s у

1

Коэффициент делени  К счетчика 27 и интервал дЕ; величины посто нные, поэтому частота fq на выходе блока 19 управл емой частоты зависит только от скорости Vcp; , Блок 19 управл емой частоты содержит два одинаковых канала дл  разделени  во времени процессов записи и обработки информации . В то- врем  как один из счетчиков i,. положим 25 ведет прием информации, заполн  , очередной интервал U t импульсами стабильной частоты f другой счетчик 26, выдав информацию о длительности предгзщушего интервала At{, в регистр 33, обнулен и подготовлен к cлeдyюшe fy циклу работы. Информаци , записанна  в регистр 33, поступает на входы предварительной установки вычитающих счетчиков 29 и 31. Счетчик 29, на счетный вход которого поступает частота f , восстанавливает длительность предыдущего интервала At,., , а счетчик 31, на вход которого подана частота if. j равномерно заполн ет этот интервал импульсами с частотой fN, котора  в соответствии с (2) задаетс  числом R j записанным в регистр 33, Досчитав до нул , счетчик 29 переключает триггер 34 из нулевого в единичное состо ние, разреша  работу счетчика 30 и блокиру  счетчик 31, По окончании интервала At; очередной импульс S; переключает триггер 22 из единичного состо ни  в нулевое, разреша  работу счетчика 26. Одновременно передним фронтом сигнала с инверсного выхода триггера 22 информаци , накопленна  в счетчике 25, переписываетс  в регистр 32, а затем тем же сигналом, задержанным элементом ИЛИ 23 с задержкой , счетчик 25 обнул етс  и подготавливаетс  к следующему циклу работы . Импульс S, от формировател  10 первого фотоприемника линейки 9 заводитс  через элементы РШИ 23 и 24 с задержкой на входы счетчиков 25 и 26 дл  синхронизации и исключени  сбоев в работе блока 19 управл емой частоты.

В блоке 20 значение диаметра контролируемого тела 2 получают путем

cyм lиpoвaни  импульсов частоты f,. пропорционштьной скорости тела 2 на интервале времени от t до t, задаваемом стробирующим импульсом диамет;:. 5 ра Т , вырабатываемым фотоприемниками 4 (фиг,2 и 3) Затем измеренное значение диам.етра сравни:вают с нижним и верхним значени ми зоны допуска и, если оно лежит внутри этой зоны,

C контролируемое тело 2 считаетс  годным , В противном случае блок 20 вырабатывает импульс признака брака S, f который, записывас.тс  в регистр сдвига блока 21 импульса отбраковки,

5 Наличие этого блокд необходимо, если позици  сброса (электромагнит 7) удалена не некоторое рассто ние от зоны контрол 6 Записанный признак брака сдвигаетс  в регистре по

0 сигналам фотоприемников 6 с движением браков анного по конвейеру 1 и по сигналу последнего фотоприемника 6 удал етс  с конвейера электромагнитом 7,

Claims (2)

1. Автомат дл  контрол  диаметра тел вращени , содержгщий пластинчатый конвейер, оптические пары осветительфотоприемник , установленные в зоне контрол , датчик скорости конвейера, блок вычислени  диаметра, блок импульса отбраковки и механизм отбраковки , отлича. ющийс  ;тем, что, с целью повьшени  точности датчик скорости конвейера выполнен в виде установленных соответственно .над и под пластинами конвейера линейного источника света и линейки фотоприемниковр длина источника и линейки больше одного и меньше двух шагов пластин конвейера, формировател  начального импульса, подключенного к первому фотоприемнику линейки, формировател  конечного импульса, подключенного к последнему фотоприемнику линейки, двух групп формирователей, фотоприемники линейки между первым и последш-м фотоприемниками разделены на две последовательно расположенные группы , кажда  из которых подключс-;на к сооп:ветствующей группе форми.рователей , диодов, число которых равно числу формирователей в группахj

усилител -формировател , подключенного к выходам диодов. RS-триггера, генератора опорной частоты блока

управл емой частоты и двух элементов И, выход формировател  начального импульса подкчючен к R-входу RSтриггера и к входу блока управл емой частоты, выход формировател  конечного импульса - к S-входу RS-триггера , формирователи первой группы через диоды подключены к входу усилител -формировател , а формирователи второй группы - к усилителю формирователю через диоды и элементы И, вторые входы элементов И объединены и подключены к выходу КЗ-триггера, выход усилител -формировател  подклю . чен к первому входу блока управл емой частоты, к второму входу которого подключен генератор опорной частоты , а к третьему - формирователь начального импульса, выходы блока управл емой частоты и фотоприемников оптических пар осветитель - фотоприемник подключены к входам вычислительного блока, выход которого соединен с блоком импульса отбраковки, соединенным с механизмом отбраковки.

2. Автомат по п.1, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что блок управл емой частоты выполнен в виде счетчика , элемента ИЛИ, второго RS-триггера , триггера с счетным входом и

двух каналов, каждый из которых соетоит из элемента ИЛИ с задержкой, суммирующего счетчика, регистра и друх вычитающихсчетчиков, элемент ИЛИ с задержкой подключен квходу

установки нул  суммирующего счетчика , выход суммирующего счетчика подключен к входу данных регистра, выход которого подключен к входам данных вычитающих счетчиков, выходы вычитающих счетчиков первого канала подключены соответственно к Sвходу второго RS-триггера и, к перво входу элемента ИЛИ, выходы вычитающих счетчиков второго канала соединены соответственно с R-входом RS-триггера и вторым входом элемента ИЛИ, пр мой и инверсный выходы второго RS-триггера подключены соответственно к входу записи второго вычитающего счетчика второго канала и к входу записи второго вычитающего счетчика первого канала, вход счетчика блока соединен с счетными входами вторых вычитающих счетчиков каналов, выход счетчика соединен с счетными входами суммирующих и первых вычитающих счетчиков каналов инверсный выход счетного триггера соединен с входом записи регистра и , пр мым входом элемента ИЛИ с задержкой первого канала, а пр мой - с вхйдом записи регистра и пр мым входом элемента ИЛИ с задержкой второго канала,вход счетного триггера, вход счетчика и входы задержки элементов ИЛИ с задержкой  вл ютс  соответственно первым, вторым и тртьим входам блока, а выход второго элемента РШИ выходом блока.

$jt.1

Vsozjfe

Vc,

vcp

i

/у

iiiiiiniiiiiii;iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiimjiujiiiiiiininiiinitMiinMH iittii J

tx

to

tn

Фиг.З