SU1522036A1

SU1522036A1 - Device for monitoring dimensions of articles

Info

Publication number: SU1522036A1
Application number: SU874317431A
Authority: SU
Inventors: Юрий Григорьевич Горохов; Владимир Александрович Абрамов; Наталия Петровна Винокурова
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Легкого И Текстильного Машиностроения
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности и производительности контрол размеров издели путем частичной автоматизации процесса. Эталонное изделие 6 устанавливают в устройство. Световой поток от источника 1 света направл етс на непрозрачную маску 4 с отверсти ми 3 и щупами 5. Часть светового потока проходит отверстие 3 и формирует первый измерительный канал, а друга часть светового потока, отразившись от щупа 5, формирует второй измерительный канал. Оба потока преобразуют в электрический сигнал и сравнивают на схеме 19 вычитани . При помощи коммутатора 15 и блока 22 установки допусков задают пороговые значени напр жений на входах пороговых элементов 20,21, на вторые входы которых подаетс напр жение с выхода схемы 19 вычитани . Пороговые значени напр жений устанавливаютс таким образом, что индикаторы 23,24 не свет тс . Снимают эталонное изделие 6 и устанавливают контролируемое. При перемещении каретки в случае отклонени размеров за границы допустимого щупы 5 по разному закрывают отверсти 3. В результате на входах пороговых элементов 20,21 по вл етс напр жение рассогласовани , о чем информаци отражаетс на индикаторах 23,24.This invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to improve the accuracy and performance of controlling the size of the product by partially automating the process. The reference product 6 is installed in the device. The light flux from the light source 1 is directed to the opaque mask 4 with holes 3 and probes 5. A part of the light flux passes through the hole 3 and forms the first measuring channel, and the other part of the light flux, reflecting from the probe 5, forms the second measuring channel. Both streams are converted to an electrical signal and compared in subtraction circuit 19. Using the switch 15 and the tolerance setting unit 22, set the threshold values of the voltages at the inputs of the threshold elements 20.21, the second inputs of which are supplied with voltage from the output of the subtracting circuit 19. Voltage thresholds are set in such a way that indicators 23,24 are not light. Remove the reference product 6 and establish a controlled one. When the carriage moves in case of deviation of dimensions beyond the permissible limits, probes 5 close holes 3 in different ways. As a result, a misalignment voltage appears at the inputs of the threshold elements 20.21, which is reflected in the indicators 23.24.

Description

СПSP

1С1C

N9N9

оabout

0000

оabout

торых подаетс напр жение с выхода схемы 19 вычитани . Пороговые значени напр жений устанавливаютс таким образом, что индикаторы 23,2 не свет тс . Снимают эталонное изделие 6 и устанавливают контролируемое, При перемещении каретки в случае отклонени размеров за границы допустимого щупы 5 по разному закрывают отверсти 3. В результате на входах пороговых элементов 20,21 по вл етс напр жение рассогласовани , о чем информаци отражаетс на индикаторах 23,2. 1 ил.A voltage is applied from the output of the subtracting circuit 19. Voltage thresholds are set in such a way that the indicators 23.2 are not light. The reference article 6 is removed and a controlled one is installed. When the carriage moves in case of deviation of dimensions beyond the permissible probes 5, the holes 3 are closed differently. As a result, the error voltage appears at the inputs of the threshold elements 20,21, which is reflected in the indicators 23, 2 1 il.

Изобретение относитс к измерителной технике и предназначено дл контрол размеров изделий.The invention relates to measurement techniques and is intended to control the dimensions of products.

Цель изобретени - повышение точ- ности и производительности контрол размеров Изделий.путем контрол частичной автоматизации процесса.The purpose of the invention is to improve the accuracy and productivity of controlling the dimensions of the Products. By controlling the partial automation of the process.

На чертеже представлена схема уст ройства.The drawing shows a device diagram.

Устройство содержит источник 1 света, который через проекционный узел 2 освещает область, в которой находитс отверстие 3 в непрозрачной поглощающей маске k. Проекционный узел 2, представл ющий собой комбинацию линз, диафрагм и светофильтров (на чертеже не показано), формирует пучок света таким образом, чтобы се- чение луча в плоскости маски k было однородным по интенсивности, круглой формы и превышало в 1,5-2 раза диаметр отверсти 3. Под маской k расположены щупы 5. Один конец каж- дого щупа 5 находитс в зоне, куда вводитс изделие 6, а второй конец щупа 5 с высоким коэффициентом отражени наполовину закрывает отверстие 3 в маске k. ЛЦупы 5 с помощью пружин (не показаны) занимают положение , обеспечивающее размещение из дели 6 в зоне контрол между щупами 5 и упорами 7 (на чертеже показано положение издели 6 при контре.- ле). Часть луча света, падающа на отверстие 3 в маске Ц, отражаетс от конца щупа и с помощью светоделител 8 через объектив 9 направл етс на первый фотоприемник 10, Дру- га часть луча проходит через отверстие 3 и с помощью объектива 11 фокусируетс на втором фотоприемнике 12. Сигнал с выходов первого 10 и второго 11 фотоприемников подаютс на входы первого 13 и второго И нормирующих усилителей, представл ющие собой усилители с регулируемыми коэффициентами усилени . Эти коэффициенты устанавливаютс сигналами от коммутатора 15, представл ющего собой набор микровыключателей (не показаны ), включаемых через клавиши 1б посредством кулачка 17, расположенного на каретке 18. Выходы нормирующих усилителей 13 и И соединены со схемой 19 вычитани , представл ющей собой операционный усилитель, включенный по дифференциальной схеме. Выход его соединен с одним из входов пороговых элементов 20 и 21, другие входы пороговых элементов 20 и 21 соединены с блоком 22 установки допусков, представл ющим собой усилитель с двум выходами - пр мым и инверсным. Коэффициент передачи его регулируетс сигналами с коммутатора 15. Световые индикаторы 23 и 2k, соединенные с выходами пороговых элементов 20 и 21 представл ют собой стандартные источники света (лампы, с.ветодиоды и. т.п.)The device contains a source of light 1, which, through the projection unit 2, illuminates the area in which the opening 3 is located in the opaque absorbing mask k. Projection unit 2, which is a combination of lenses, diaphragms and light filters (not shown), forms a beam of light so that the beam section in the mask plane k is uniform in intensity, circular in shape and exceeds 1.5-2. times the diameter of the hole 3. The probes 5 are located under the mask k. One end of each probe 5 is in the zone where product 6 is inserted, and the other end of the probe 5 with a high reflection coefficient half covers the hole 3 in mask k. Scales 5 with the help of springs (not shown) occupy a position that ensures placement of task 6 in the control zone between the probes 5 and the stops 7 (the position of the product 6 is shown with the counter on the drawing). The part of the light beam incident on the opening 3 in mask C is reflected from the end of the probe and using a beam splitter 8 through the lens 9 is directed to the first photodetector 10, the other part of the beam passes through the opening 3 and using the lens 11 is focused on the second photodetector 12 The signal from the outputs of the first 10 and second 11 photodetectors is fed to the inputs of the first 13 and second AND normalizing amplifiers, which are amplifiers with adjustable gain factors. These coefficients are set by signals from the switch 15, which is a set of microswitches (not shown), activated via keys 1b by means of a cam 17 located on the carriage 18. The outputs of the normalizing amplifiers 13 and I are connected to the subtraction circuit 19, which is an operational amplifier turned on according to the differential scheme. Its output is connected to one of the inputs of the threshold elements 20 and 21, the other inputs of the threshold elements 20 and 21 are connected to the tolerance setting unit 22, which is an amplifier with two outputs, direct and inverse. Its transmission coefficient is controlled by signals from the switch 15. Light indicators 23 and 2k connected to the outputs of the threshold elements 20 and 21 are standard light sources (lamps, LEDs, etc.)

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом измерений производитс калибровка устройства по эталону следующим образом: в зону контрол вводитс изделие 6, имеющее все измерительные размеры, равные эталонным . На чертеже дл примера показано размещение издели 6 при конроле высоты крючка, высоты зычка и ширины стержн . Одно из отверстий 3 маски k подводитс под луч света. С помощью одной и,з регулировок блока 22 установки допусков устанавливаетс нулевой допуск, соответствующий нулю напр жени на его выхода. Регулиру усилие контролирующих усилителей 13 и 14, добиваютс равенства сигналов на их выходах, что определ етс по отсутствию свечени обоих индикаторов 23 и . Затем этой же регулировкой устанавливаетс требуема величина допуска, соответствующа некоторой величине напр жени на выходах блока 22 установки допусков. Эта жеBefore the measurements are started, the device is calibrated against the standard as follows: a product 6 is inserted into the control zone, which has all measurement dimensions equal to the reference ones. The drawing shows, for example, the placement of the product 6 with the control of hook height, tongue height, and rod width. One of the holes 3 of the mask k is guided by a beam of light. Using one of the adjustments of the tolerance setting unit 22, a zero tolerance is established, corresponding to zero voltage at its output. The force control of the control amplifiers 13 and 14 is achieved by equaling the signals at their outputs, which is determined by the absence of luminescence of both indicators 23 and. Then, the same adjustment establishes the required tolerance value corresponding to a certain voltage value at the outputs of the tolerance setting unit 22. Same

5151

операци повтор етс дл всех отверстий , которые при движении каретки 18 поочередно подвод тс под луч света.the operation is repeated for all the holes that, when the carriage 18 is moving, are alternately placed under a beam of light.

Калибровку устройства производ т каждый раз,когда переход т от контро л одного вида издели 6 к другому.The device is calibrated each time it is switched from control of one type of product 6 to another.

После настройки эталонное изделие 6 извлекаетс и на ее место помещаетс контролируемое. Каретка 18, перемеща сь , последовательно подводит отверсти 3 под луч света. Если размер совпадает с эталонным, то на выходе , схемы 19 вычитани напр жени отсутствует, отсутствует оно и на вы ходах пороговых.элементов 20 и 21, а следовательно, индикаторы 23 и 2 не свет тс . Если же размер не соответствует номиналу и выходит за пределы допусков, то соотношение между прошедшим и отраженным световы ми потоками мен етс , соответственно по вл ютс напр жени (положительное и отрицательное) на выходе схемы 19 вычитани и, если оно превышает напр жение с выхода блока 22 установки допусков, загораетс один из индикаторов 23 или 2, сигнализиру о выходе измер емого параметра за верхнюю или нижнюю границу допусков. Напр жени с выходов а и б могут быть использованы дл привода в действие устройств, сбрасывающих контро лируемое изделие 6 в соответствующий бункер при полной автоматизации контрол .After adjustment, the reference article 6 is removed and a controlled one is placed in its place. Carriage 18, moving, sequentially brings holes 3 under the beam of light. If the size coincides with the reference, then at the output, the voltage subtraction circuit 19 is absent, it is also absent at the outputs of the threshold elements 20 and 21, and consequently, the indicators 23 and 2 are not illuminated. If the size does not correspond to the nominal value and is outside the tolerances, then the ratio between the transmitted and reflected light fluxes changes, respectively, voltage (positive and negative) appears at the output of the subtracting circuit 19 and, if it exceeds the voltage from the output of the block 22 setting tolerances, one of the indicators 23 or 2 lights up, indicating that the measured parameter exceeds the upper or lower tolerance limit. The voltages from the outputs a and b can be used to drive devices that throw the controlled product 6 into the appropriate bin with full automation of control.

Формула и 3.обретени Formula and 3. acquisitions

Устройство дл контрол размеров изделий, содержащее оптически св занные источник света, проекционный узел и светоделитель, первый фото220366A device for controlling the dimensions of products, containing an optically coupled light source, a projection unit and a beam splitter, first photo 220366

приемник, каретку с кулачком и регистратор , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и производительности контрол , оно снабжено вторым фотоприемникбм, оптически св занным со светоделителем , последовательно соединенными первым нормирующим усилителем, схемой вычитани и первым пороговым элементом, посл едовательно соединенными блоком установки допусков и вторым пороговым элементом, вторым нор5A receiver, a carriage with a cam and a recorder, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the control, it is equipped with a second photodetector optically coupled to a beam splitter connected in series by a first normalizing amplifier, a subtraction circuit and a first threshold element sequentially connected by an installation unit tolerances and the second threshold element, the second nor5

10ten

мирующим усилителем, механическим коммутатором, расположенной на каретке поглощающей маской с отверсти ми , предназначенными дл оптического взаимодействи первого фотоприемника и светоделител ,и щупами, расположенными между кареткой и поглощающей маской и предназначенными дл взаимодействи с отверсти ми маски, выход второго нормирующего усилител соединен с вторым входом схемы вычитани , а первый его вход электрически соединен с выходом первого фотоприемника , второй выход блока установки допусков соединен с вторым входом первого порогового элемента, второй вход второго порогового элемента соединен с выходом схемы вычитани , первый вход второго нормирующего усилител электрически соединен с выходом второго фотоприемника, выход механического коммутатора соединен с входом блока установки допусков и с вторыми входами первого и второго нормирующих усилителей, клавиши механического коммутатора установлены с возможностью механического контакта с кулачком каретки, регистратор выполнен в виде двух индикаторов,входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго пороговых элементов.a world amplifier, a mechanical switch located on the carriage by an absorbing mask with holes intended for the optical interaction of the first photoreceiver and a beam splitter, and probes located between the carriage and the absorbing mask and the output of the second normalizing amplifier are connected to the second input the subtraction circuit, and its first input is electrically connected to the output of the first photodetector, the second output of the tolerance setting unit is connected to the second input of the second threshold element, the second input of the second threshold element is connected to the output of the subtraction circuit, the first input of the second normalizing amplifier is electrically connected to the output of the second photoreceiver, the output of the mechanical switch is connected to the input of the tolerance unit and the second inputs of the mechanical switch are set with the possibility of mechanical contact with the carriage cam, the recorder is made in the form of two indicators, the inputs of which are connected respectively to the output Dami first and second threshold elements.

Claims

Claim

A device for controlling the size of products containing optically coupled light source, a projection unit and a beam splitter, the first photo-optical switch installed

4θ with the possibility of mechanical contact with the cam of the carriage, the recorder is made in the form of two indicators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second threshold45 output elements.