Устройство для обнаружения дефектов цилиндрической поверхности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее последовательно расположенные объектив и фотоприемник , размещенный в плоскости формирования изображения контролируемой поверхности , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения дефектов и упрощения устройства, фотоприемник выполнен в виде фоторезистора с поперечным фотоэффектом, с нанесенной на него оптической маской с коэффициентом пропускания i:(x.v) , где S(x,v)- чувствительность фоторезистора; Sm«n(x,y) минимальная чувствительность участка поверхности фоторезистора , форма которой повторяет форму изображения контролируемой цилиндрической поверхности, а подводящие электроды расположены на поверхности фоторезистора и расстояние между ними равно размеру изображения контролируемой цилинд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (У1) G 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

С5 3

СО мВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3432577/18-24 (22) 28.04.82 (46) 23.12.83. Бюл. № 47 (72) А. С. Черепаха и В. А. Попов (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 681.327.11 (088.8) (56) 1. Применение средств, оптоэлектроники в контрольно-измерительных системах. Тезисы докладов, Фергана, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 814126, кл. G 06 К 9/ОЯ„1972 (прототип) (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее последовательно расположенные объектив и фотоприемник, размещенный в плоскости формирования изображения контролируемой по„„5U„„1062734 A верхности, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения дефектов и упрощения устройства, фотоприемник выполнен в виде фоторезистора с поперечным фотоэффектом, с нанесенной на него оптической маской с коэффициентом пропускания

5(zу где S rxy) — чувствительность фоторезистора;

$ <,„>-минимальная чувствительность участка поверхности фоторезистора, форма которой повторяет форму изображения контролируемой цилиндрической поверхности, а подводящие электроды расположены на поверхности фоторезистора и расстояние между ними равно размеру изображения контролируемой цилиндрической поверхности.

1062734

Изобретение относится к оптоэлектронным системам обработки информации, в част ности к устройствам анализа изображений, и предназначено для автоматизации производственных процессов.

Известны устройства для обнаружения дефектов на поверхности цилиндрических изделий (1) и (2) .

Известно устройство, предназначенное для обнаружения дефектов на поверхности цилиндрических изделий, содержащее матри 10 цу стекляных полых цилиндров с фотоприемниками, размещенными на выходных концах волокон. Это устройство позволяет контролировать поверхности любой конфигурации (1) .

Устройство предназначено для обнаружения дефектов на поверхности цилиндри. ческих изделий, содержащее матрицу стекляных полых цилиндров с фотоприемником, размещенными на выходных концах волокон. Это устройство позволяет контролировать поверхности любой конфигурации (11.

Однако такое устройство сложно в изготовлении и эксплуатации, так как при значительной длине контролируемой поверхности устройство включает большое коли- чество элементов световодов.

Наиболее близким к изобретению является устройство для обнаружения дефектов на поверхности цилиндрических изделий, содержащее объектив и размещенный в плоскости формирования изображения контро- Зо лируемой поверхности фоторезистор с продольным фотоэффектом, подводящие электроды которого нанесены первым и третьим слоями на диэлектрическое основание. Внутренний второй слой выполнен фоточувствительным. Устройство содержит также опти- 3s ческий разделитель и блок стабилизации светового потока. Это устройство позволяет обнаруживать темные и светлые пятна на однородном сером фоне (2).

Недостатком известного устройства является сложность компенсации оптических неоднородностей, имеющих место при контроле цилиндрических поверхностей, что, в связи с болыной площадью фоторезистора, приводит к сближению чувствительности устройства и снижению достоверности обна- 4> ружения дефектов.

Целью изобретения является повышение достоверности обнаружения дефектов и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обнаружения дефектов цилиндрической поверхности, содержащем последовательно расположенные объектив и фотоприемник, размещенный в плоскости формирования изображения контролируемой поверхности, фотоприемник выполнен в виде фоторезистора с поперечным фотоэффектом, с нанесенной на него оптической маской с коэффициентом пропускания

S in Ф >

Яи,yi где S(x y) — чувствительность фоторезистора;

Я ;„ „, †минимальн чувствительность участка поверхности фоторезистора, форма которой повторяет форму изображения контролируемой цилиндрической поверхности, а подводящие электроды расположены на поверхности фоторезистора и расстояние между ними равно размеру изображения контролируемой цилиндрической поверхности.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит объектив 1, фоторезистор с поперечным фотоэффектом 2, оптическую маску 3 и подводящие электроды 4.

Устройство работает следующим образом.

Изображение цилиндрической поверхности с помощью объектива 1 проектируется на поверхность фоторезистора 2 через оптическую полутоновую маску 3 в виде яркой линии, представляющей изображение цилиндрической поверхности, замыкающей подводящие электроды 4. Коэффициент пропускания оптической маски 3 обратно пропорционален локальной чувствительности фоторезистора 2, что устраняет неравномерность чувствительности фоторезистора по его поверхности. Ширину фоторезистора целесообразно выполнять много меньше его длины, т.е. в виде тонкой линии, соединяющей два подводящих электрода.

Деффекты на поверхности цилиндрического изделия характеризуются наличием темных пятен в изображении. При этом в изображении цилиндрической поверхности, сформированной на фоторезисторе, имеют место разрывы. Сопротивление фоторезистора, например сернисто-кадмиевого, под действием света изменяется на несколько порядков. В связи с этим, появление разрыва в освещенной линии, соединяющей подводящие электроды 4 даже не весьма малом участке порядка 0,1 мм приводит к существенному изменению общего сопротивления фоторезистора 2, что свидетельствует о наличии дефекта на контролируемой цилиндрической поверхности.

Уменьшение ширины фоторезистора 2 способствует уменьшению влияния сопротивления участков фоторезистора, размещенных по обе стороны от освещенной линии, соединяющей подводящие электроды 4, что увеличивает достоверность обнаружения дефектов. При вращении цилиндрического изделия вокруг своей оси вся цилиндрическая поверхность подвергается контролю. При контроле поверхности сложной формы на фоторезисторе 2 формируется кривая линиия отображающая форму поверхности, соединяющая подводящие электроды 4. Оптическая маска 3 наносится на защитный слой

1062734

Составитель А. Глотов

Редактор Н. Джуган Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 10221/52. Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з фоторезистора 2 при калибровие устройства.

Для контроля изделия большой длины устанавливается два и более устройств для обнаружения дефектов на всей поверхности, каждое из которых контролирует отдельный участок цилиндрической поверхности.

Предлагаемое устройство для обнаружения дефектов цилиндрической поверхности просто в изготовлении и эксплуатации.

При сравнении с телефизионной контролирующей техникой обеспечивает годовой экономический эффект 43,9 тыс.руб.