Устройство контроля размеров

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ , состоящее из датчика отклонений блока управления, переключателя режима и блока сравнения, связанного выходами с входами исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью упрощения , оно содержит генератор синусоидальных колебаний, аналого-цифровой преобразователь , первый, второй и третий регистры , а блок управления состоит из первого сумматора, четвертого регистра и второго сумматора, подключенного выходами к первым информационным входам блока сравнения , первыми информационными входами - к выходам четвертого регистра, связанного входами с выходами первого сумматора , соединенного первыми информационными входами через переключатель режима с выходами первого регистра, а вторыми информационными входами через переключатель режима - с вторыми информационными входами второго сумматора и выходами аналого-цифрового преобразователя, подключенного входами к выходу датчика отклонений, связанного входом с выходо.м генератора синусоидальных колебаний, причем блок сравнения подключен вторыми со информационными входами к выходам второго регистра, а третьими информацион (Л ными входами - к выходам третьего регистра . со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 F 15 46

) ФФ

3у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3617447/24-24 (22) 08.07.83 (46) 15.08.85. Бюл. ¹ 30 (72) 1О. А. Дьячков, Е. Я. Дименский и Г. П. Резниченко (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 620983, кл. G 06 F 15/46, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 756415, кл. G 06 F 15/46, 1978, (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РА3МЕРОВ, состоящее из датчика отклонений блока управления, переключателя режима и блока сравнения, связанного выходамии с входа ми исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно содержит генератор синусоидальных колебаний, аналого-цифровой преобразователь, первый, второй и третий регистры, а блок управления состоит из первого

„„SU„„1173421 А сум м атора, четвертого регистра и второго сумматора, подключенного выходами к первым информационным входам блока сравнения, первыми информационными входами— к выходам четвертого регистра, связанного входами с выходами первого сумматора, соединенного первыми информационными входами через переключатель режима с выходами первого регистра, а вторыми информационными входами через переключатель режима — с вторыми информационными входами второго сумматора и выходами аналого-цифрового преобразователя, подключенного входами к выходу датчика отклонений, связанного входом с выходом генератора синусоидальных колебаний, причем блок сравнения подключен вторыми информационными входами к выходам второго регистра, а третьими информационными входами — к выходам третьего регистра.

1173421 предлагаемого устройства; на фиг. 2 — иллю- 10

Изобретение относится к устройствам контроля производственных процессов, в частности контроля линейных размеров, и может быть использовано, например, в быстродействующих роторных машинах для разборки изделий поточного производства.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема страция методики измереция, реализуемая с помощью устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, датчик 2 отклонений, переключатель 3 режимов, блок

4 сравнения, аналого-цифровой преобразователь 5, первый 6, второй 7 и третий 8 регистры, исполнительный блок 9, блок 10 управления, состоящий из первого 11 и второго 12 сумматоров и четвертого регистра

13, а также первый 14, второй 15 и третий 16 выходы блока сравнения.

Обычно при измерении линейных размеров с группированием изделий по признаку

«норма» «брак+», «брак» вЂ” ис юльзуется методика, включающая !n",íàñòðoéêó датчика отклоне-гий 10:)TB, ону ..уля относительНо опорнси нслнчинь.:.-итра поля допусков. текущее из:, ерение раз:,;"ра изделия и сравнение тскупц;". измеренной величины с опорными вели: янами пре", .",ов поля допуска.

Сущность такои методики представлена на фиг. 2а.

Сплошными линиями изображены характеристика настроенного датчика и опорные величины А, Б и С соответственно центра, верхнего и нижнего пределов поля допусков, а пунктирными линиями — то же для расстроенного датчика или датчика с другой характеристикой (для упрощения пояснения решаемой задачи выбрано два предела Б и С, хотя, в общем случае, их число может быть произвольным и определяется заданными условиями группирования годных изделий или брака).

Из сравнения приведенных характеристик видно, что в случае «привязки» опорных величин А, Б и С к характеристике датчика расстройка датчика или его замена (что вызывает смещение нулевой точки

О i) приводит к необходимости смещения и опорных величин (см. А, Б и С). Это технически сложно. По этому в известных способах, обнаружив расстройку датчика по эталону нуля, поднастраивают его непосредственно (физически) таким образом, чтобы сместить его нулевую точку в центр поля допусков (Π— +О). При этом опорные величины А, Б и С являются постоянными (расчетными). В дальнейшем текущая измеренная датчиком (контролируемая) величина сравнивается с опорными величинами

Б и С, в результате чего изделия группируются на «норма», «брак+», «брак — ».

Однако на непосредственную поднастройку датчика необходимо затратить большое время, что увеличивает общее время контроля. Поэтому такой способ контроля не может быть использован в быстродействующих роторных машинах.

При использовании роторных быстродействующих машин используют методику, которая также сводится к жесткой привязке в процессе квазиподнастройки датчика центра группирования отклонений к центру поля допусков, совпадающего с нулевой точкой характеристики датчика. Такая поднастройка также сложна.

При измерении с помощью предлагаемого устройства используется методика, сущность которой поясняется с помощью фиг. 26, где изображены процессы обработки эталонной и текущей измеренных величин в случае физически настроенного датчика по обеим методикам для получения величины фактического отклонения ЛU@ (сплошные линии), а также в случае расстроенного дат чика по предлагаемому способу (пунктир ные линии).

Как видно на фиг. 26, опорные величины

А, Б и С центра и пределов поля допусков в традиционной методике жестко привязаны к характеристике настроенного датчика (нулевая точка О датчика совпадает с центром поля допуска А). Если, например, размер контролируемого изделия будет

1 ., то величина отклонения в известном способе достигнет точки М (вектор Л11ф рядом с характеристикой датчика). Если датчик расстроен (нулевая точка смещена О 0 ), то по известной методике необходимо поднастроить датчик так, чтобы точка О> совпала с точкой О. Как уже было сказано, это усложняет способ контроля.

Рассмотрим последовательность осуществления и характерные особенности методики, реализуемой предлагаемым устройством (26).

Опорные величины A!, Ei u Ci соответственно центра, верхнего и нижнего пределов поля допусков выбраны за пределами реальной характеристики датчика отклонения, т. е. значение этих величин больше максимально возможной текущей измеренной величины (например, М).

Допустим, что датчик физически настроен (его характеристика изображена сплошной линией). В этом случае при пропуске эталона нуля (Ь,„) через датчик получают эталонную измеренную величину U .. Эту величину вычитают из опорной величины А! (вектор A!) и получают разность AUэ, привязанную к центру поля допусков А!, которую з апоминают.

Затем пропускают через датчик контролируемое изделие (L.) и получают текущую измеренную величину U-, которую суммируют с разностью AU, и получают срав1 173421 ниваемую измеренную величину М . Если последнюю сравнить с опорной величиной

Аь то получим реальное отклонение ЛИф (такое же, как в известной методике, т. е.

ЛUpi=AUp) . При группировании изделий отклонение Л11ф не определяют, так как опорная величина Ai лежит в центре поля допусков, а сравниваемую измеренную величину (например, Mi) сопоставляют с опорными величинами Б1С пределов поля допусков и получают сигналы для группирования 10 изделий на «брак+», «норма», и «брак — ».

Методика контроля размеров изделий на физически расстроенном датчике (характеристика изображена пунктирной линией) осуществляется аналогично: при и; оп)ске эталона нуля (f-) через датчик по.у ают эталонную измеренную величину И-, котоI рую вычитают из опорной величины А и получают разность ЛЖ Затем пропускают через датчик контролируемое изделие (. -) и получают текущую измеренную величину

UMì. Последнюю суммируют с разностью

AU и получают сравниваемую измерен .ую величину Mi. Если последнюю сравп::т. : величиной Аь то получим отклопен:: (которое равно отклонению AU@i на.".: ного датчика). 25

Таким образом, разность hU, нес« г в c:-!.,å поправку на расстройку датчика и все. <а жестко привязана к центру поля, опу ков

При использовании предлагаемого устройства значение операндов Аь Bi . С: определяется расчетным путем из условия, что они превышают максимально возможную цифровую величину на выходе аналого-цифрового преобразователя. С другой стороны, максимальное значение операндов имитируется целесообразным объемом регистров. Однако какими бы не были выбраны операнды, разность Б> — Ci должна соответствовать реальному масштабу поля допуска (т. е. соответствовать реальной характеристике да гчика).

В общем случае количество операндов 4р п ределов поля допусков может быть произвольным и определяется заданным количеством групп сортировки изделий (как годных, так и брака).

Сум" ;; гор 11 выполнен аналогично сумматор; . . Отличие заключается в том, 45 что он содержит формирователь дополнительного кода вычитаемого числа, поступающего по входам из аналого-цифрового преобразователя.

Цепи синхронизации на фиг. 1 не показаны.

Устройство работает следующим образом.

В режиме «поднастройка по эталону нуля» переключатель 3 режимов устанавливают в положение «1» (фиг. 1) и через датчик 2 отклонений пропускают эталон нуля. Эталонная измеренная величина в аналоговой форме с выхода датчика поступает в аналого-цифровой преобразователь 5, где она преобразуется в цифровую форму и подается в сумматор 11, куда из регистра 6 поступает также опорная величина центра поля допусков, заданная в цифровой форме (операндом Ai). Сумматор 11 производит вычитание эталонной величины о .еранда Л,, разность записывается в регистр 13 и за.оминается. Указанная разность подается на входы сумматора 12, где о:я cvMMH(yåòcÿ с эталонной измеренной вел чиной. Показан.:,. «уля на цифровом ин

;,икаторе (не показан, в блоке 4 укажет на скончание автоматической поднастройки датчика и исправность канала поднастройки. При этом содержимое регистра 13 разности будет чести информацию об эталонной величине с уп гом поправки на расстройку датчике (хотя понятие «расстройка датчика»,.—. предлагаемого устройства является чисто условным, поскольку опорные величины находятся за пределами рабочей характеристики датчика) .

В режиме «измерение» переключатель 3 устанавливают в положение «2». При этом связи регистра 6 и преобразователя 5 с сумматором 11 обрываются. Через датчик 2 пропускают контролируемое изделие.

Текущая измеренная величина, поступающая в сумматор 12, суммируется с содержимым регистра 13 и результат суммирования подается на входы блока 5, где он сравнивается с операндами Ei и Сь Результат сравнения поступает на один из входов 14 — 16 исполнительного блока 9 в виде сигнала «брак+», «норма» или «брак — ».

1173421

1 (мп) ра1нЯаеиаяозиерениая 3елцчина И

С/Ю

Сос гавитель А. Лишаискии

Редактор Ю. Ковач Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 5067/49 Тираж 7!О 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4