SU1751789A1 - Устройство дл счета перемещающихс изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение of носитс  к области измерительной техники, в частности к бесконтактным фотоэлектрическим устройствам, и предназначено дл  подсчета изделий, преимущественно прозрачных. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства, а именно обеспечение счета прозрачных изделий. Кроме того, в устройстве достигаетс  повышенна  точность счета изделий по сравнению с прототипом. Устройство содержит два источника 1 и 2, два фотоприемника 3 и 4, установленные напротив источников и расположенные по разные стороны от зоны контрол , первый и второй формирователи 5 и 6, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, дифференциальный усилитель 7, детекторы 8 и 9 положительного и отрицательного напр жени , триггер 12, выход которого  вл етс  выходом устройства. Рассто ние между лини ми визировани  Ц первой и второй пары излучатель-фотоприемник выбираетс  из соотношени : Li - La Lo , где Li - наибольший диаметр издели , L.2 - наименьший диаметр того же издели  1 ил w fe tf -ч ел XI 00 о

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники, а именно к фотоэлектрическим бесконтактным устройствам дл  счета движущихс  штучных предметов, преимущественно с высокой степенью прозрачности (бутылки из прозрачного стекла, издели  из хрустал ) и может найти применение в стекольной, пищевой, медицинской , химической промышленности, где необходимо вести точный подсчет продукции .

Известен фотодатчик дл  подсчета предметов, состо щий из объектива, сканирующего блока, фильтра верхних частот, фотоэлемента с усилителем, выход последнего соединен с входом исполнительного элемента , например счетчика.

Это устройство работоспособно лишь при подсчете изделий с малой степенью прозрачности (например, бутылки из цветного стекла) либо при подсчете полностью непрозрачных изделий, так как дл  их устойчивой работы необходимо изменение светового потока, подающего на фотоприемник в широких пределах (устойчива  работа устройств достигаетс  при изменении светового потока от нул  до максимального значени ).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  счета перемещающихс  изделий, содержащее первый и второй источники излуче- ни , установленные против первого и второго фотоприемников, выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей, первый и второй пороговые элементы, триггер, блок индикации, а фотоприемники расположены по разные стороны от зоны контрол .

Это устройство имеет более совершенную оптическую систему, но не обеспечивает подсчет прозрачных изделий из-за недостаточной чувствительности к измене- нию величины светового потока, подающего на фотоприемник.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства путем обеспечени  подсчета прозрачных изделий за счет увеличени  его чувствительности.

3 устройстве достигаетс  также дополнительна  цель - повышение точности счета .

На чертеже изображена блок-схема устройства дл  счета перемещающихс  изделий .

Устройство содержит первый и второй источники 1 и 2 света, первый и второй фотоприемники 3 и 4, первый и второй формирователи 5 и 6 импульсов, дифференциальный усилитель 7, детектор 8 положительного напр жени , детектор 9 отрицательного напр жени , пороговые элементы 10, 11, триггер 12, Направление движени  изделий 13 показано стрелкой

На чертеже показаны LO рассто ние

между ос ми оптических пар: первый источник 1 света первый фотоприемник 3, второй источник 2 света - второй фотоприемник 4, LI - наибольший диаметр издели , L2 - наи0 меньший диаметр того же издели .

Устройство работает следующим образом ,

При отсутствии изделий в зоне контрол  на входы фотоприемников 3,4 воздействует

5 полный оптический поток от источников 1 и 2. Ввиду полной идентичности фотоприемников 3, 4 и источников 1, 2, а также вследствие последовательного соединени  последних сигналы на выходе фотоприем0 ников 3, 4 одинаковы, на выходе формирователей 5 б (в качестве формирователей используютс , например, преобразователь фототока в напр жение) - также одинаковы в предположении, что коэффициенты пере5 дачи последних равны Сигнал на выходе дифференциального усилител  7 равен разности сигналов на выходе формирователей 5 и 6 и, очевидно, равен нулю

Равенство нулю этого сигнала автомати0 чески обеспечиваетс  также и при воздействии на оптическую систему устройства дестабилизирующих факторов производства (изменение температуры, запыленность, влажность и т д.), так как элементы располо5 жены р дом, а дестабилизирующие воздействи  параллельно воздействуют на них. Рабочий же сигнал на выходе дифференциального усилител  7 формируетс  как разность двух сигналов с выхода

0 формирователей 5, 6, вследствие чего происходит компенсаци  в рабочем сигнале его составл ющих, которые возникают ввиду воздействи  упом нутых дестабилизирующих факторов.

5Нулевой сигнал на выходе дифференциального усилител  7 обуславливает нулевой сигнал на выходе детекторов положительного 9 и отрицательного 10 напр жени , а также пороговых элементов 11, 12. На входах уста0 новки триггера 13 в единичное состо ние (вход S) и в нулевое (вход R) - также нулевые сигналы, Предположим дл  определенности, что установка триггера 14 в единичное или нулевое состо ние осуществл етс  подачей

5 единичного сигнала соответственно на его входы S или R. Предположим также, что триггер 13 был предварительно установлен в нулевое состо ние после подачи питани , так что на выходе устройства первоначально сигнал равен нулю.

При по влении издели  14 в зоне контрол  наступает момент, когда начинает уменьшатьс  световой поток, поступающий на фотоприемник 3 от источника 1, Это происходит вследствие поглощени  и преломлени  потока прозрачным изделием. Кроме того, от издели  14 на фотоприемник 4 также поступает отраженный световой поток, который создаетс  источником 1. Итак, в результате этого на выходе фотоприемника 3 и формировател  5 сигнал уменьшаетс , на выходе фотоприемника 4 и формировател  6 увеличиваетс  и как результат на неинвертирующем входе дифференциального усилител  7 сигнал больше, чем на инвертирующем , т.е. по вл етс  разность сигналов одной пол рности на входах дифференциального усилител  7. По этой причине на выходе последнего формируетс  положительное напр жение, которое выдел етс  детектором положительного напр жени  9. Сигнал же на выходе детектора отрицательного напр жени  10 по прежнему равен нулю , Сигнал с детектора 9 поступает на вход порогового элемента 11 и при превышении им порога срабатывание последнего, на его выходе формируетс  единичный сигнал, который устанавливает триггер 13 в единичное состо ние и на выходе устройства тем самым формируетс  передний фронт сигнала .

В дальнейшем при прохождении прозрачного издели  в зоне первого фотоприемника 3 возможны моменты, когда сигнал на выходе последнего ввиду изменение хода оптических лучей вследствие движени  издели  может снова увеличиватьс  до величины сигнала на выходе фотоприемника 4. При этом сигнал на выходе дифференциального усилител  7 может снова уменьшитьс  до нул . Но тем не менее состо ние триггера 13 (и, следовательно, состо ние выхода устройства) не изменитьс , так как состо ние сигнала на входе R триггера 13 останетс  нулевым до момента вхождени  издели  14 в зону действи  фотоприемника 4, а геометрические соотношени  между размерами оптической системы и размерами издели  таковы, что присутствие издели  в зонах действи  обоих фотоприемников невозможно .

Итак, после прохождени  изделием 14 зоны первого фотоприемника 3 сигнал на выходе устройства единичный, триггер установлен в единичное состо ние. После выхода издели  14 из зоны первого фотоприемника устанавливаетс  состо ние, когда сигналы на вы- ходе фотоприемников 3 и 4 равны, сигнал на выходе дифференциального усилител  7 равен нулю, сигналы на выходах детекторов 9,

10, компараторов 11,12 также равны нулю При по влении издели  в зоне фотоприемника 4 начинает уменьшатьс  световой по- ток, поступающий на фотоприемник 4 от источника 2 вследствие его поглощени  и преломлени . Часть потока от источника 2 отражаетс  на фотоприемник 4 от издели . Разность сигналов на входе дифференци0 ального усилител  5 мен ет знак по сравнению с положением, когда изделие находилось в зоне фотоприемника 3. На выходе дифференциального усилител  5 возникает отрицательное напр жение, которое

5 выдел етс  детектором отрицательного напр жени  10 и поступает на вход порогового элемента 12. При достижении сигнала входе порогового элемента 12 уровн  срабатывани  последнего на его выходе по вл 0 етс  сигнал 1, который устанавливает (сбрасывает) по входу R триггер 13 в нулевое состо ние.

Как уже отмечалось, соотношени  между геометрическими размерами издели  и

5 оптической системы таковы, что следующее изделие по витс  в зоне действи  фотоприемника 3 только после выхода предыдущего издели  из зоны действи  фотоприемника 4,

0За счет этого обеспечиваетс  высока 

точность счета изделий, так как достаточно лишь кратковременного изменени  светового потока на фотоприемниках 3, 4 при нахождении издели  перед ними до уровн 

5 срабатывани  сортветствующих им пороговых элементов Это кратковременное изменение светового потока возникает как правило из-за преломлени , отражени  и поглощени  оптических лучей от прозрачно0 го издели  при входе этого издели  в зону действи  соответствующего фотодатчика. За счет этого даже при самой высокой степени прозрачности (т.е. когда поглощение минимально) устройство обеспечивает под5 счет изделий.

Следует отметить, что в изобретении дополнительно достигаетс  также повышение помехоустойчивости за счет дифференциального включени  фотоприемников.

Claims (2)

1. 0 Кроме того, на точность счета не вли ет вибраци  изделий при их движении. Формула изобретени  1 Устройство дл  счета перемещающихс  изделий, содержащее первый и вто5 рой источники света, установленные напротив соответственно первого и второго фотоприемников, которые расположены по

   разные стороны перемещающихс  изделий, которые подключены к входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, триггер, первый и второй пороговые элементы, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства путем обеспечени  подсчета прозрачных изделий, в hero введены дифференциальный усилитель, генератор импульсов , детектор положительного и детектор отрицательного напр жений, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к инвертирующему и пр мому входам дифференциального усилител , выход которого соединен с входами детекторов положительного и отрицательного напр жений, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов, выхо0

   5

   ды которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход которого  вл етс  выходом устройства.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ще е- с   тем, что, с целью повышени  точности устройства, рассто ние LO между ос ми оптических пар: первый источник излучени  - первый фотоприемник и второй источник излучени  - второй фотоприемник, выбираетс  из соотношени 

   Li - L.2 Lo 1-2,

   где LI - наибольший диаметр издели  ;

   L.2 - наименьший диаметр того же издели .