SU750253A1

SU750253A1 - Устройство дл замера наименьшего диаметра бревен

Info

Publication number: SU750253A1
Application number: SU782572745A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Тимофеевич Чукавин
Original assignee: Свердловский научно-исследовательский институт переработки древесины
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1980-07-23

Description

Изобретение относится к автоматизации деревообрабатывающих процессов и может найти применение например, при измерении диаметров бревен перец распиловкой на круглопильных или ленточнопильных станках с обычным или числовым програм ⁵мным управлением.

Известно устройство для измерения наименьшего диаметра бревен, на пути про дольного перемещения которых установлен магазин фотоэлементов, с противополож ной стороны бревна помещается соответствующий источник света £1J. Число затемненных фотоэлементов пропорционально диаметру бревна.

Недостатком этого устройства является необходимость большого количества фо тоэлементов для получения достаточной разрешающей способности.

Наиболее близким по технической сущ- jg ности к изобретению является устройство для .замера наименьшего диаметра бревен, содержащее тележку с подвижными вертикальными стойками и крючьями для закрепления замеряемого бревна, привод перемещения стоек, механизм измерения и блок регистрации £2].

Недостатком устройства является необходимость определенной ориентации бревна на тележке для измерения наименьшего диаметра.

Для обеспечения измерения наименьшего диаметра бревна независимо от его ориентации на тележке предлагаемое устройство снабжено двумя парами фотодатчиков и осветителей, установленных с двух концов бревна в плоскости, параллельной плоскости пиления, привод перемещения стоек выполнен раздельным, каждый канал его содержит последовательно соединенные двухвхоцовый элемент И, усилитель, приводной механизм, каждый элемент И подключен входами к соответствующей паре фотодатчиков, механизм измерения выполнен в виде совокупности связанных с подвижными вертикальными стойками бесконтактных импульсных датчиков перемещения, двух элементов НЕ, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего элемента И, двух двухвходовых элементов И-НЕ, первый из которых подключен входами к соответствующим выходам элементов И, второй - к выходу второго элемента НЕ и первому бесконтактному импульсному датчику перемещения, одного трехвходового элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго бесконтактного импульсного датчика перемещения, второй - с выходом первого элемента НЕ, третий - со входом второго элемента НЕ, блок регистрации выполнен в виде триггера управления, единичный 15 вход которого соединен с выходом перво- ; го элемента И-НЕ, третьего двухвходового элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера управления, второй - с выходом второго и третьего эле- 20 мента И-НЕ, η -разрядного вычитающего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, дешифратора, подключенного входами к выходам вычитающего счетчика, кнопки 'сброс, ’.5 подключенной к установочному входу управляемого триггера, кнопки 'установка числа', соединенной с установочными входами вычитающего счетчика.

На фиг. 1 изображено предлагаемое уст- зо ройство,общий вид; на фиг. 2 дана функциональная схема этого устройства.

Устройство содержит механизм 1 пиления (пилу), тележку 2, передвигающуюся в продольном направлении по рельсам 3, 35 подвижные стойки 4 с крючьями для закрепления замеряемого бревна 5, бесконтактные импульсные датчики перемещения стоек, выполненные, например, в виде конечных выключателей 6 и реек 7 с про- 40 резями, две пары фотодатчиков 8 с осветителями 9.

На функциональной схеме изображены механизмы стоек, образованные последовательно соединенными двухвходовыми эле- 45 ментами И 10; усилителями 11 и приводными механизмами 12 перемещения стоек^ элементы НЕ 13, 14, связанные с ними элементы И-НЕ 15, 16, 17 триггер 18 управления, связанный через элемент И so 19 с и -разрядным вычитающим счетчйком 20,соединенным в свою очередь с дешифратором 21, выход которого может подключаться к регистратору (на чертеже не показан). Для приведения триггера 18 55 в исходное состояние служит кнопка 22 'сброс', для записи числа в вычитающий счетчик 20 служит кнопка 23 'установка числа'. Триггер 1.8 управления, элемент

14- 19, счетчик 20, дешифратор 21, кнопка 22 и 23 образуют регистрирующий блок 24. Элементы НЕ 13, 14, элементы И-НЕ 15, 16, 17 и бесконтактные импульсные датчики 6 перемещения образуют механизм 25 измерения.

Работает устройство следующим образом.

В исходном положении перед измерением диаметра бревно 5 прижато крючьями и вертикальным стойкам 4, причем опорная стенка каждой стойки находится на расстоянии L от плоскости базирования в которой расположены с двух сторон по длине бревна 5 фотоцатчики 8 и осветители 9. Число, соответствующее расстоянию L зараннее записывается счетчик 20 кнопкой 23, а кнопкой 22 подготавливается к работе ^триггер 18, управляющий счетчиком 20. При подаче питания на усилители 11 вертикальные стойки 4 движутся одновременно и перемешают бревно 5 до тех пор, пока его комлевая часть не затемнит соответствующую пару фотодатчиков 8, которые отключают приводной механизм 12 той стойки, на которой была закреплена комлевая часть бревна 5. Другая вертикальная стойка 4 (с частью бревна 5) продолжает двигаться до момен· та затемнения второй пары фотодатчиков 8.

Совместно с вертикальными стойками 4 перемещаются немагнитные металлические рейки 7 с прорезями через неподвижно закрепленные на тележке 2 бесконтактные конечные выключатели 6 (например типа КВД - 3).

Количество, шаги и ширина прорезей в рейках 7 рассчитываются в зависимости от максимально возможного диаметра бревна 5, заданной точностью замера диаметра и быстродействия бесконтактных конечных выключателей 6.

При перемещении реек 7 на выходе выключателей 6 формируются синфазно импульсы напряжения, причём количество импульсов пропорционально величине перемещения стоек 4. Выход одного из бесконтактных выключателей 6 подсоединен через двухвходовый элемент И-НЕ 16, а выход другого - через трехвходовый элемент И-НЕ 17 ко входу элемента И 19, а с его выхода-ко входу η -разрядного счетчика 20, Импульсы на вход счетчика 20 вначале проходят только через элемент И-НЕ 16, поскольку на втором его входе имеется 'единичный' разрешающий уровень 'напряжения' с выхода элемента НЕ 14, а на втором входе элемента И-НЕ

- нулевой*, запрещающий уровень напряжения. Импульсы на выходе элемента И 19 могут появиться только в случае, если триггер 18 управления находится в исходном состоянии - на его выходе сфор- 5 мирован единичный* уровень напряжения. Триггерный счетчик 20 под воздействием импульсов начинает процесс вычитания из числа L до тех пор, пока не затемнятся бревном 5 фотодатчики 8, а стойки 4 не остан овятс я.

В случае, если первой остановится вертикальная стойка ' 4, на которой закреплена комлевая часть бревна 5, импульсы будут проходить на счетчик 20 только от 15 второго конечного выключателя 6 через элемент И-НЕ 17. Очередность подключения конечных выключателей 6 к счетчику 20 производится соответствующими фотодатчиками 8 через элемент И 10. 20

При затемнении всех фотодатчиков 8 бревно 5 устанавливается по сбегу, на выходе элемента И 10 появляется единичный уровень напряжения, а на выходе элемента И-НЕ 15 - нулевой уровень, ²⁵в результате чего срабатывает триггер , 18 и запрещается поступление импульсов через элемент И 19 на счетчик 20. На этом процесс вычитания в счетчике 20 заканчивается и дальнейшее перемещение 30 вертикальных стоек 4 с бревном 5 с целью его распиловки на состояние счетчика 25 не влияет. Информация о наименьшем диаметре бревна выражается равенством: И_мин = 1|-Е,где Е - расстояние, пройденное 35 вертикальными стойками 4 от исходного положения до зоны базирования, и может храниться , в счетчике 20 до тех пор, пока не будет распилено бревно 5, а вертикальные стойки 4 и триггера 18 не займут ⁴⁰ бревна, привод перемещения стоек, механизм измерения и блок регистрации, о тлич ающееся тем, что, с целью обеспечения измерения наименьшего диаметра бревна независимо от его ориентации на тележке, устройство снабжено двумя парами фотодатчиков и осветителей, установленных с двух концов бревна в плоскости, параллельной плоскости пиления, Ю привод перемещения стоек выполнен раздельным, каждый канал его содержит последовательно соединенные двухвходовой элемент И, усилитель, приводной механизм, каждый элемент И подключен входами к соответствующей паре фотодатчиков, механизм измерения выполнен в виде совокупности связанных с подвижными вертикальными стойками бесконтактных импульсных датчиков перемещения, двух элементов НЕ, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего элемента И, двух двухвходовых элементов И-НЕ, первый . из которых подключен входами к соответствующим выходам элементов И, второй-к выходу второго элемента НЕ и первому бесконтактному импульсному датчику перемещения, одного трехвходового элемента И— НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго бесконтактного импульсного датчика перемещения, второй - с выходом первого элемента НЕ, третий - со входом второго элемента НЕ, блок регистрации выполнен в виде триггера управления, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, третьего двухвходового элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера управления, второй - с выходом второго и третьего элемента И—НЕ, η -разрядного вычитающего счетчика, счетный вход котоисходного состояния.

Передача информации о наименьшем диаметре в ИВМ или в ЧПУ производится в двоичном коде с выходов Q-i ... On счетчика 20 в момент появления синхронизирующего сигнала строб* с выхода триггера 18.

рого соединен с выходом третьего элемента И, дешифратора, подключенного входами к выходам вычитающего счетчика, кнопки сброс, подключенной к установочному ⁴⁵ входу триггера управления, кнопки 'установка числа, соединенной с установочными входами вычитающего счетчика.

Источники информации,

Claims

3 элементов НЕ, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего элемента И, двух двухвходовых элементов И-НЕ, первый из которых подключен входами к соответствующим выходам элементов И, второй - к выходу второго элемента НЕ и первому бесконтактному импульсному датчику перемещени , одного трехвходрвого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго бесконтактного импульсного датчика перемешени , второй - с выходом первого элемента НЕ, третий - со входом второго элемента НЕ, блок регистрации вьшолнен в виде триггера управлени , единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, третьего двухвходового элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера управлени , второй - с выходом второго и третьего элемента И-НЕ, П -разр дного вычитающего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, дещифратора , подключенного входами к выходам вычитающего счетчика, кнопки сброс, подключенной к установочному входу управ л емого триггера, кнопки установка числа , соединенной с установочными входами вычитающего счетчика. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство ,общий вид; на фиг, 2 дана функциональна схема этого устройства. Устройство содержит механизм 1 пилени (.пилу), тележку 2, передвигающуюс в продольном направлении по рельсам 3, подвижные стойки 4 с крючь ми дл закреплени замер емого бревна 5, бесконтактные импульсные датчики перемещени стоек, выполненные, например, в виде конечных выключателей 6 и реек 7 с .про- рез ми, две пары фотодатчиков 8 с осветител ми 9. На функциональной схеме изображены механизмы стоек, образованные последова тельно соединенными двухвходовыми эле- 45 ментами И 1О; усилител ми 11 и приводными механизмами 12 перемещени стоек, элементы НЕ 13, 14, св занные с ними элементы И-НЕ 15, 16, 17 триггер 18 управлени , св занный через элемент И so 19 с п -разр дным вычитающим счетчи-J ком 2О,соединенным в свою очередь с дешифратором 21, выход которого может подключатьс к регистратору (на чертеже не показан). Дл приведени триггера 18 55 в исходное состо ние служит кнопка 22 сброс, дл записи числа в вычитающий счетчик 2О служит кнопка 23 установка числа . Триггер 1.8 управлени , элемент 75 3 :4 Й- 19, счетчик 20, дешифратор 21, кнопка 22 и 23 образуют регистрирующий блок 24, Элементы НЕ 13, 14, элементы И-НЕ 15, 16, 17 и бесконтактные импульсные датчики 6 перемещени образуют механизм 25 измерени . Работает устройство следующим образом , В исходном положении перед измерением диаметра бревно 5 прижато крючь ми и вертикальным стойкам 4, причем опорна стенка каждой стойки находитс на рассто нии L от плоскости базировани в которой расположены с двух сторон по длине бревна 5 фотодатчики 8 и осветители 9. Число, соответствующее рассто нию L зараннее записываетс счетчик 20 кнопкой 23, а кнопкой 22 подготавливаетс к работе (Триггер 1в, управл юший счетчиком 20, При подаче питани на усилители 11 вертикальные стойки 4 движутс одновременно и перемещают бревно 5 до тех пор, пока его комлева часть не затемнит соответствующую пару фото- датчиков 8, которые отключают приводной механизм 12 той стойки, на которой была закреплена комлева часть бревна 5, Друга вертикальна стойка 4 (с частью бревна 5) продолжает двигатьс до момен та затемнени второй пары фотодатчиков 8. Совместно с вертикальными стойками 4 перемещаютс немагнитные металлические рейки 7 с прорез ми через неподвижно закрепленные на тележке 2 бесконтактные конечные выключатели 6 (например типа КВД - 3). Количество, щаги и ширина прорезей в рейках 7 рассчитываютс в зависимое- ти от максимально возможного диаметра бревна 5, заданной точностью замера диаметра и быстродействи бесконтактньрс конечных выключателей 6, При перемещении реек 7 на выходе выключателей 6 формируютс синфазно импульсы напр жени , причём количество импульсов пропорционально величине перемещени стоек 4, Выход одного из бесконтактных выключателей 6 подсоединен через двухвходовый элемент И-НЕ 16, а выход другого - через трехвходовый элемент И-НЕ 17 ко входу элемента И 19, а с его выхода-ко входу п -разр дного счетчика 2О. Импульсы на вход счетчика вначале проход т только через элемент И-НЕ 16, поскольку на втором его входе имеетс единичный разрешающий уровень напр жени с выхода элемента НЕ 14, а на втором входе элемента И-НЕ 17- нулевой, аапрещаюций уровень н пр жени . Импульсы на выходе элемента И 19 могут по витьс только в случае, если триггер 18 управлени находитс в исходном состо нии - на его выходе сфор мирован единичный уровень напр жени . Триггерньгй счетчик 20 под воздействием импульсов начинает процесс вычитани из числа L до тех пор, пека не затемн тс бревном 5 фотодатчики 8, а стойки 4 не останов тс . В случае, если первой остановитс ве тикальна стойка 4, на которой закреплена комлева часть бревна 5, импульсы будут проходить на счетчик 2О только от второго конечного выключател 6 через элемент И-НЕ 17. Очередность подключени конечных выключателей 6 к счетчику 20 производитс соответствующими фотодатчиками 8 через элемент И 10. При затемнении всех фотодатчиков 8 бревно 5 устанавливаетс по сбегу, на вы ходе элемента И 1О по вл етс единичный уровень напр жени , а на выходе элемента И-НЕ 15 - нулевой уровень, в результате чего срабатывает триггер , 18и запрещаетс поступление импульсов через элемент И 19 на счетчик 20. На этом процесс вычитани в счетчике 2О заканчиваетс и дальнейщее перемещение вертикальных стоек 4 с бревном 5 с целью его распиловки на состо ние счетчика 25 не вли ет. Информаци о наименьщем диаметре бревна выражаетс равенством; 1)„„ц Ь-Е,где - рассто ние, пройденное вертикальными стойками 4 от исходного положени до зоны базировани , и может . хранитьс . в счетчике 20 до тех пор, пока не будет распилено бревно 5, а вертикаль ные стойки 4 и триггера 18 не займут исходного состо ни . Передача информации о наименьщем диаметре в ЦВМ или в ЧПУ производитс в двоичном коде с выходов Q-i ... On счетчика 20 в момент по влени синхро строб с выхода низируюшего сигнала триггера 18. Формула изобретени Устройство дл замера наименьшегчэ диаметра бревен, содержащее тележку с .подвижными вертикальными стойками и крючь ми дл закреплени замер емого бревна, привод перемещени стоек, механизм измерени и блок регистрации, о т- личающеес тем, что, с целью обеспечени измерени наименьщего диаметра бревна независимо от его ориентации на тележке, устройство снабжено двум парами фотодатчиков и осветителей, установленных с двух концов бревна в штос- кости, параллельной Jlлocкocти пилени , привод перемещени стоек выполнен раздельным , каждый канал его содержит последовательно соединенные двухвходовой элемент И, усилитель, приводной механизм каждый элемент И подключен входами к соответствующей паре фотодатчиков, механизм измерени выполнен в виде совокупности св занных с подвижными вертикальными стойками бесконтактных импульсных датчиков перемещени , двух элементов НЕ, каждый из которых подключен входом к выходу соответствующего элемента И, двух двухвходовых элементов И-НЕ, первый из которых поцкпючен входами к соответст вующим выходам элементов И, второй-к выходу второго элемента НЕ и первому бесконтактному импульсному датчику перемещени , одного трехвходового элемента ИНЕ , первый вход которого соединен с выходом второго бесконтактного импульсного датчика перемещени , второй - с выходом первого элемента НЕ, третий - со входом второго элемента НЕ, блок регист рации выполнен в виде триггера управлени , единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, третьего двухвходового элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера управлени , второй - с выходом второго и третьего элемента И-НЕ, п -разр дного вычитающего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, дешифратора, подключенного входами к выходам вычитающего счетчика, кноп- ки сброс, подключенной к установочному ходу триггера управлени , кнопки устаовка числа, .Соединенной с установочными ходами вычитающего счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 158079, кл. Q 01 В 7/00, 1962.
2.Авторское свидетельство СССР 19636О, кл. G О1 В 5/10, 1965 прототип).

Г

1

JL

К ЦВМ /g| И

Я/

IIг

„Страд

jfa, Пгра

2(

D I 2 3

m-/

ДС

т Ja-,

/5

L4i

J