Устройство для контроля качества формования стекла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТЮЛЯ КАЧЕСТВА ФОРМОВАНИЯ СТЕКЛА, содержащее источник монохроматического излучения, оптическую систему, приемник излучения с ЙСГ::п;..;.. диафрагмой, расположенные в плоскости интерференционной картины, пороговый детектор , логический элемент И, триггер и счет . чик импульсов, причем приемник излучения че рез порюговый элемент подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого подключен выход триггера, отличающееся тем, целью повышения точности контроля, в него введены датчик мерных отрезков, элемент сравнения, задатчик оптической толщины стекла, усилитель и отметчик брака с исполнительным механизмом , причем датчик мерных отрезков соединен со входом триггера, выход элемента И через счетчик импульсов подключен к одному из входов элемента сравнения, другой входе которого соединен с задатчиком оптической 1 толащны стекла, а выход элемента сравнения /Л через усилитель соединен с исполнительным элементом отметчика брака. СО СХ) Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 1511 С 03 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOlVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3575029/29 — 33 . (22) 01.04 83 (46) 30.12.84. Бюл. У 48 (72) А. А. Бялик, Б.. С. Золотковский, С. И. Кадлец, В. Н. Меньшов, В. Е. Лозинский, Б. А. Медведев и А. В. Плехов (71) Киевский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизации предприятий промстройматериалов (53) 691.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 658451, кл. С 03 В 25/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 642263, кл. С 03 В 25/00, 1974 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФОРМОВАНИЯ СТЕКЛА, содержащее источник монохроматического излучения, оптическую систему, приемник излучения с

„„SU„„1131837 A диафрагмой, расположенные в плоскости интерференционной картины, пороговый детектор, логический элемент И, триггер и счет, чик импульсов, причем приемник излучения че рез пороговый элемент подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого подключен выход триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что„с целью повышения точности контроля, в него введены датчик мерных отрезков, элемент сравнения, задатчик оптической толщины стекла, усилитель и отметчик брака с исполнительным механизмом, причем датчик мерных отрезков соединен со входом триггера, выход элемента

И через счетчик импульсов подключен к одному из входов элемента сравнения, другой входс: ф которого соединен с задатчиком оптической толщины стекла, а выход элемента сравнения через усилитель соединен с исполнительным элементом отметчика брака.

1 131837

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано для контроля качества формования непрерыв- ной ленты стекла, а также отдельных образцов плоского стекла. 5

Известно устройство для контроля качества формования стекла, содержащее датчик толщины стекла, источник и приемник излучения и вычислительный блок (1).

Наиболее близким к предлагаемому по тех- 1О нической сущности является устройство для контроля качества формования стекла, содержащее источник монохроматического излучения, оптическую систему, приемник излучения с диафрагмой, расположенные в плоскости ин-15 терференционной картины, пороговый детектор, логический элемент И, триггер и счетчик импульсов, причем приемник излучения через . пороговый элемент подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого под- 20 ключен выход триггера (2) ..

Недостатком указанных устройств является низкая точность контроля основных локальных и протяженных дефектов формирования, связанных с изменением не только показателя преломления, но и толщины стекла. !!ель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в уст-. ройство для контроля качества формования стекла, содержащее источник монохроматического излучения, оптическую систему, приемник излучения с диафрагмой, расположенные в плоскости интерференционной картины, пороговый детектор, логический элемент И, триггер и счетчик импульсов, причем приемник излучения через пороговый элемент подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого подключен выход триггера, введены датчик мерных отрезков, элемент сравнения, задатчик оптической толщины стекла, усилитель и отметчик брака с исполнительным механизмом, причем датчик мерных отрезков соединен со входом триггера, выход элемента И через счетчик импульсов подключен к одноМу из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с задатчиком оптической толщины стекла, а выход элемента сравнения через усилитель соединен с исполнительным элементом отметчика брака.

На фиг. 1 изображена схема устройства; 50 на фиг. 2 — временные диаграммы работы отдельных элементов.

Устройство для контроля качества формования стекла содержит источник 1 монохроматического излучения, оптическую систему 2, обес- 55 печивающую возникновение интерференционной картины лучами, отраженными от верхней и нижней граней стекла 3, диафрагму 4, приемник

5 излучения, пороговый детектор 6, логический элемент И 7, триггер 8, счетчик 9 импульсов, датчик 10 мерных отрезков стекла, элемент 11 сравнения, задатчик 12 оптической толщины стекла, усилитель 13, исполнительный элемент ! 4 и отметчик 15 брака.

На фиг. 2 приведены графики изменения сигналов: 16 — выходной сигнал порогового детектора 6; !7 — сигнал датчика 10 мерных отрезков, 18 — выходной сигнал триггера 8, 19 — выходной сигнал элемента И; 20 — выходной сигнал счетчика 9.

Устройство работает следующим образом.

Монохроматический луч от источника 1 монохроматического излучения, проходя через оптическую систему 2, расширяется и падает на контролируемое стекло 3. Лучи, отраженные от передней н задней граней стекла, интерфирируют вследствие возникающей между ними разности хода, пропорциональной оптическои толщине стекла, т. е. произведение показателя преломления на толщину.

Интерференционная картина представляет собой чередующиеся светлые и темные концентрические кольца. При изменении оптической толщины или показателя преломления стекла в зависимости от направления изменения интерференционные кольца расходятся от центра или сходятся к нему. Чередование светлых и темных колец фиксируется с помощью приемника 5 излучения, расположенного в плоскости интерференционной картины. Таким образом, осуществляя счет интерференционных колец на равных участках контролируемого стекла, можно судить о качестве стекла, связанного с изменением толщины и показателя преломления. Сигнал приемника 5 .излучения поступает на вход порогового детектора 6,, который при достижении установленного порога срабатывания выдает сигнал 16 на один из входов элемента И 7. Датчик 10 мерных отрезков при прохождении заданного участка стекла выдает сигналы 17 на вход триггера 8, который формирует разрешающий сигнал 16, поступающий на второй вход элемента И 7. Длительность сигнала 16 равна времени прохождения мерного участка стекла через контрольный участок. При наличии разрешающего сигнала 16 на выходе элемента И 7 возникают импульсы 17, количество которых равно количеству. чередующихся светлых интерференционных колец, возникающих. при прохождении мерного отрезка и характеризующих качество стекла по показателю преломления и разнотолшинности, т.е. по его оптической толщине. Счетчик 9 сумми рует количество импульсов, возникающих при прохождении мерного отрезка стекла, и выдает на вход элемента 11 сравнения

BHHHGH

Тираж 468

3axas 9708/18

Подписное

Jut.2

3 11318 сигнал 18, пропорциональный изменению оптической толщины контролируемого отрезка стекла. На второй вход схемы сравнения подается сигнал задатчика 12, пропорциональный допустимому отклонению оптической

5 толщины. Если отклонения оптической толщины на данном мерном отрезке превышают допус-1 тимые, на выходе элемента 1! сравнения фор. мируется управляющий сигнал, включающий привод отметчика 15 брака. Отметчик 15 брака бракирует участок стекла, качество которого не соответствует заданному. В простейшем случае датчик мерных отрезков представляет непрозрачный диск, катящийся по поверхности стекла, по длине окружности которого выполнены два отверстия таким образом, что длина части окружности, заключенной между ними, равна заданному мерно. му отрезку стекла. Фотореле (осветитель и фотоприемник, расположенные по разные стороны диска) при пересечении светового луча отверстиями формирует импульсные сигналы 17, временной интервал между которыми прямо пропорционален заданной длине мерйого отрезка и обратно пропорционален скорости ленты (листа) стекла. При контроле отдельных листов стекла в качестве датчика

10 может быть использовано обычное фотореле или контактный выключатель, фиксирующие начало и конец прохождения листа

30 стекла определенной (заданной) длины.

Триггер со счетным входом устанавливается в единичное состояние первым импульсом, приходящим на его счетный вход с выхода датчика 1О и соответствующим началу отсчета заданного мерного отрезка. Сброс триггера

8 в нулевое состояние осуществляется вторым, импульсом, соответствующим концу заданного мерного отрезка. Таким образом, при поступлении на его счетный вход импульсных сигна40

37 4 лов с выхода датчика 10 триггер 8 формирует на своем выходе прямоугольный импульс, длительность которого равна временному интервалу между импульсными сигналами датчика 10.

В качестве счетчика 9 может быть использован, например, стандартный счетчик -- интегратор типа ИЧ. Этот счетчик осуществляет подсчет и суммирование поступающих на его вход импульсов и выдает стандартный ферроI динамический сигнал, 0 — 2 В переменного тока, пропорциональный подсчитываемому количеству импульсов, Задатчик 12 также представляет собой стандартный функциональный блок с выходным сигналом 0 — 2 В переменного тока. В качестве задатчика 12 также может быть использован стандартный задатчик типа

ДЗФ вЂ” 3 или ДЭФ вЂ” 4 с выходным ферродинами. ческим сигналом 0 — 2 В переменного тока.

Элемент 11 сравнения осуществляет сравнение двух аналоговых сигналов по амплитуде и при превышении сигналом счетчика 9 допустимого значения формирует управляющий сигнал, включающий привод отметчика 15 брака.

Устройство позволяет значительно повысить точность и производительность контроля качества стекла благодаря использованной в качестве информационного параметра оптической толщины стекла. Годовой экономический эффект от использования одного устройства составляет 15,6 тыс.руб. Экономия достигается благодаря повышению точности и производительности контроля за счет учета большинства дефектов формования, вызывающих локальные и протяженные градиенты как показателя преломления, так и толщины стекла. Широкое: внедрение устройства позволяет обеспечить более 200,0 тыс. руб. годовой экономии.

Филиал ППП. "Патент" °

r. Уитород, ул. Проехтнах, 4