SU1368658A1

SU1368658A1 - Устройство дл контрол дефектов поверхности

Info

Publication number: SU1368658A1
Application number: SU864052769A
Authority: SU
Inventors: Виктор Эдуардович Гуния; Николай Васильевич Герасин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8843
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол и позвол ет повысить достоверность контрол качества, поверхности (П) изделий в форме тел вращени путем повышени точности измерени среднего уровн шума и,, конкретной контролируемой

Description

(Л

П, определ ющего порог срабатьшани схемы сравнени 8. Во врем первого оборота издели 17 шум и полезные сигналы с преобразовател 1 поступают через усилитель 2, выпр митель 3 и первый ключ 4 на компаратор 9 и первый вход коммутатора 5. В зависимости от величины амплитуды сигналов (шум или полезные сигналы) на входе компаратора 9 коммутатор 5 пропускает на интегратор 6 соответственно либо шум П, либо уровень нул с общей шины 16. Дл определени величины Ош. п. напр жение на выходе интегратора 6, соответствующее среднему уровню шума и бездефектных (годных ) участков П, увеличивают на величину , завис щую от суммарной длительности выделенных компаратором 9 предположительно полезных сигналов, Во врем второго оборота сигнал U через второй ключ 7 поступает на схему сравнени 8, где сравниваетс с измеренной ёеличиной Uijj. При превьш1е- нии амплитуды сигнала и уровн U.p, на выходе схемы сравнени 8 формируетс импульс Брак. 3 ил.

1

Изобретение относитс к неразрушающему контролю, а именно к устройствам дл вы влени дефектов на поверхности изделий в форме тел вращени крупносерийного и массового производства .

Цель изобретени - повьш1ение достоверности контрол путем повьш1ени точности измерени среднего уровн , шума контролируемой поверхности.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг.З - блок задани временных интервалов.

Устройство (фиг.1) содержит преобразователь 1, к выходу которого последовательно подключены усилитель 2 выпр митель 3, первый ключ 4, коммУ- татор 5 и интегратор 6, второй ключ 7, входом подключенный к выходу выпр мител 3,,а выходом - к второму входу схемы 8 сравнени , компаратор 9, входом соединенный с выходом первого ключа 4, а выходом с управл ющим входом коммутатора 5, блок 10 задани временных интервалов, выходы которого подключены соответственно к управл ющим входам ключей 4 и 7 и интегратора 6, схему И 11, генератор 12, счетчик 13, вычислитель 14, перемножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 15, аналоговые вход и выход которого подключены соответственно к выходу интегратора 6 и первому входу; схемы 8 сравнени , цифровые входы - к соответствующим выход-

F

0

5

0

5

ным шинам вычислител 14, входными пшнами соединенного с соответствующими выходами счетчика 13, установочным входом подключенного к управл ющему входу интегратора 6, а счетным входом к выходу схемы И 11, первый вход которой соединен с выходом гене- р атора 12, а второй вход - с управл ющим входом коммутатора 5, вторым входом подключенньй к общей шине 16.

Способ получени неэлектрического сигнала, несущего информацию о состо нии контролируемой поверхности, и, соответственно, тип преобразовател 1 (электромагнитный, ультразвуковой, фотоэлектрический и т.п.) не вли ют на достижение положительного эффекта . Преобразователь 1 может быть, например , как и в известном устройстве фотоэлектрического типа, преобразующего отраженный от контролируемого издели 17 световой поток осветител 18 в электрический сигнал.

Конструктивное выполнение блока 10 задани временных интервалов также не вли ет на достижение положительного эффекта и он может быть любого исполнени , например как показано на, фиг.З, где он выполнен в виде последовательно соединенных датчика 19 начала контрол , формировател 20 временного интервала интегрировани ,формировател 21 временного интервала контрол , формировател 22 импульса Сброс. Причем выходы формирователей 20 -22 вл ютс выходами блока 1 О заДани временных интервалов. Кроме того, датчик 19 начала контрол может быть вьшолнен в виде электропре- рьшател 23, установленного неподвижно относительно ротора 24 контрол и срабатывающего в момент вхождени очередной позиции .25 с изделием 17 в зону 26 контрол .

Срабатывание электропрерывател 23 происходит от воздействи на его толкатель 27 кулачков 28 закрепленных на роторе 24 контрол .

Устройство работает следующим образом .

Издели 17 в позици х 15 (фиг.З) ротора 24 контрол привод тс во вращение с посто нной угловой скоростью и транспортируютс через зону 26 контрол .. При вхождении очередной позиции 25 с изделием 17 в зону 26 контрол очередной кулачок 28 воздействует на толкатель 27 электропрерьша- тел 23 и на выходе датчика 19 начала контрол формируетс уровнем нул импульс начала, контрол t (фиг.2). Этот импульс воздействует на вход формировател 20 временного интервала интегрировани и на его выходе

формируетс импульс Т (фиг.2), дли- 30 Т ) сигнал с выхода первого ключа

ИНТ

тельнрсть которого соответствует времени одного оборота издели 17. По заднему фронту импульса Т | запускаетс формирователь 21 временного интервала контрол и формирует на выходе импульс контрол Тц (фиг.2), длительность которого устанавливаетс равной времени одного или нескольких оборотов издели 17. По заднему

4 через коммутатор 5 поступает на интегратор 6 дл определени среднего уровн шума. При срабатьшании ком паратора 9, т.е. обнаружении им в 35 сигнале U,- всплеска, предположительно сформированного от дефекта, на его выходе уровнем логической 1 формируетс импульс Т,;, которьй воздействует на управл ющий вход комфронту импульса Т,, запускаетс форми- 40 мутатора 5. При этом коммутатор 5 прерователь 22 импульса Сброс (фиг.2).

Такую последовательность импульсов блок 10 задани временных интервалов выдает каждый раз по вхождению

рьтает поступление сигнала U на вход интегратора 6 и подключает вход интегратора 6 к общей шине 16, напр жение на которой равно ну.гао. По оконочередной позиции 25 с изделием 17 в 45 чании импульса Т, коммутатор 5 вновь зону 26 контрол . Эти импульсы и уп- подключает сигнал U к входу интегра- равл ют работой всего устройства кон- тора 6 и т.д. За врем действи им- трол .пульса , на вход интегратора 6 поВ зоне 26 контрол изделие 17, ступает сигнал Ug,, (фиг.2), т.е. при контроле его поверхности, напри- 50 шум от бездефектных участков контро- мер, фотоэлектрическим методом, осве- лируемой поверхности.

Следовательно, по окончании времени Т на выходе интегратора 6 устанавливаетс посто нное напр жение

щаетс световым лучом от осветител 18 (фиг.1). Отраженный от издели 17 световой поток, модулированный профилем поверхности и изменением его ко- 55 U,j,f,, соответствующее среднему уровэффициента отражени , воспринимаетс преобразователем 1, вьшолненным на базе,фотоприемника, преобразующего оптический сигнал в электрический.

8658

С преобразовател I электрический сигнал, содержащий полезные сигналы и шум, усиливаетс усилителем 2, пре- 5 образуетс в однопол рный сигнал выпр мителем 3 и поступает на вход первого ключа 4. При наличии на управл ющем входе первого ключа 4 импульса

разрешени интегрировани Т

ЦНТ

(пер

вый оборот издели ) первый ключ 4 открыт , сигналы Up (фиг.2) с выхода выпр мител 3 поступают на первый вход коммутатора 5 и вход компаратора 9. Компаратор 9 сравнивает текущую ам- плитуду электрического сигнала U. со среднестатистическим уровнем шума ш. ср. сг. (фиг. 2), характерным дл поверхности бездефектных изделий 17. Определ етс . заранее экспериментально по партии бездефектных изделий 17. При превышении текущей амплитудой сигнала U заданного уров- щср. ст. 3 выходе компаратора 9 формируетс импульс запрета Т, (фиг. 2), длительность которого соответствует времени превьш1ени амплитуды сигнала этого уровн .

в течение времени первого оборота издели I7 (длительность импульса

4 через коммутатор 5 поступает на интегратор 6 дл определени среднего уровн шума. При срабатьшании компаратора 9, т.е. обнаружении им в 35 сигнале U,- всплеска, предположительно сформированного от дефекта, на его выходе уровнем логической 1 формируетс импульс Т,;, которьй воздействует на управл ющий вход комрьтает поступление сигнала U на вход интегратора 6 и подключает вход интегратора 6 к общей шине 16, напр жение на которой равно ну.гао. По оконню шума бездефектных (годных.) участков контролируемой поверхности. Дл определени величины среднего уровн шума от всей поверхности U ,., , т.е.

51368658

I, I

среднего уровн шума, которым характеризовалась бы поверхность издели .17, если бы на ней не бьшо дефектов, напр жение Uy с выхода интегратора g 6 поступает на аналоговый вход перемножающего ЦАП 15, который представл ет собой усилитель с коэ4)фициентом усилени , регулируемым в зависимости от кода числа на его цифровых входах. 10 На выходе перемножающего ЦАП 15 устанавливаетс напр жение U U К, где К - коэффициент его усилени , устанавливаетс автоматически дл каждого контролируемого издели 17.

Врем первого оборота издели 17 в общем случае можно представить как

Со счетчика 13 код величины Тциг -t,, поступает на входные шины вычислител 14. На выходных шинах вычислител 14 устанавливаетс код числа,

соответствующего величине .

М(/Г

t, 4- t

2

где t, - врем определени среднего уровн щума бездефектлых участков поверхности; tj - суммарна прот женность во времени вырезанных участков в сигнале U,Учитыва , что t., Т

с

ИНТ.

- t

2

25

получают

и,.,

и,,-к

иш.г

т ИНТ t2

Отсюда следует, что

V-

К - -- -- . ИНТ 2

в предлагаемом устройстве коэффициент усилени К устанавливаетс дл каждого контролируемого издели 17 индивидуально.

В исходном состо нии счетчик 13, после подачи на его установочный вход очередного импульса Сброс, устанавливаетс в состо ние, соответ- ,ствующее записи в него количества

„ Т и нт .

импульсов N где jt - период

4t

следовани импульсов генератора 12, т.е. в счетчик 13 записываетс код числа, соответствующего величине

Т„

В течение длительности очередного импульса Iинг формируемые импульсы Tj последовательно поступают на второй вход схемы И 11 и разрешают прохождение с генвратора 12 импульсов на счетный вход счетчика 13, работающего в режиме вычитани . По окончанию импульса в счетчике 13 записано число импульсов, соответствующее величине

Ннт

t /

т - У Т

ИНТ -- п - число вырезанных и с участков за врем Т„.,т

ИНТ 1

Код ЭТОГО числа поступает на цифровые входы перемножающего ЦАП 15 и устанавливает его коэффициент усилени .

На аналоговом выходе перемнож а- ющего ЦАП 15 и соответственно первом входе схемы В сравнени устанавли- 15 ваетс посто нное напр жение U , Пц - К, которое соответствует истинному среднему уровню шума поверхности контролируемого издели 17.

Вычислитель 14 может быть реали- 20 зован на программируемом посто нном запоминающем устройстве (ПЗУ), позвол ющем реализовать табличный метод вычислени величины К.

Одновременно, по окончанию импульса , блок 10 задани временных интервалов, выдает импульс контрол Т (второй оборот издели ). Первый ключ 4 закрьшаетс , второй ключ 7 открьюаетс и сигнал U с выхода вы- 30 пр мител 3 поступает через второй ключ 7 на второй вход схемы 8 сравнени , где амплитуда сигнала U. сравниваетс с уровнем напр жени U ( , установленного на первом входе схемы 35 8 сравнени после окончани первого оборота издели 17. Схема 8 сравнени может быть вьшолнена в виде компаратора .

Дефекты на контролируемой поверх- 40 ности вьмвл ютс при превьш1ении амплитуды сигнала U. уровн U. „ .

При этом на выходе схемы 8 сравнени формируютс импульсы Брак. Эти импульсы далее могут поступать 45 на регистрирующее устройство дл прин ти решени о качестве контролируемой поверхности.

По окончанию импульса Т второй ключ 7 закрьшаетс , а блок 10 задани 50 временных интервалов формирует короткий импульс Сброс, который воздействует на управл ющий вход интегратора 6 и приводит его в исходное нулевое состо ние, а также воздействует 55 на установочный вход счетчика 13 и вновь записьшает в него код числа, 3 соответствующего величине Т. На вы- сигнале ходных шинах вычислител 14 устанавливаетс код числа, соответствующего

I

соответствующего величине .

ИНТ 1

ивх.ил

шлОЛлЛ лЛЛЛ

fuHT. TH

г

Ytyvk/f/ ffffff/fffrrr

,

Uui. ср.ст.

t

oSaffa/rr Т

К

фие.г

фие.З

Claims

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов поверхности, содержащее осветитель, оптически связанный с преобразователем, к выходу которого последовательно подключены усилитель, выпрямитель, первый ключ, коммутатор и интегратор, а также второй ключ, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - к второму входу схемы сравнения, компаратор, вход которого соединен с выходом первого ключа, а выти, в устройство введены схема И, ге· нератор, счетчик, вычислитель, перемножающий цифроаналоговый преобразователь, аналоговые вход и выход

15 которого подключены соответственно к выходу интегратора и первому входу схемы сравнения, а цифровые входы к соответствующим выходным шинам вычислителя, входные шины которого сое20 динены с соответствующими выходами счетчика, установочный вход которого подключен к управляющему входу интегратора, а счетный вход - к выходу схемы И, Первый вход которой соеди²⁵ нен с выходом генератора, а второй вход — с управляющим входом коммутатора, второй вход которого подключен к общей шине.

фие2 фиё’.З