Автомат контроля диаметра тел вращения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля диаметра движущихся тел вращения, например, стеклотары. Целью изобретения является повьшение точности за счет исключения погрешности от изменения скорости перемещения изделий мимо позиции контроля. В автомате контроля диаметра датчик скорости пластин конвейера дня перемещения изделия выполнен бесконтактным . Линейный источник света датчика скорости размещен над пластинами конвейера в зоне контроля, а линейка фотодиодов - напротив, под пластинами . Фотодиоды линейки подключены к формирователям импульсов по переднему фронту тени от пластин конвейера, а их выходы через диодную схему ИЛИ к входу блока управляемой частоты. Выход последнего подключен к блоку отбраковки изделий, к которому подключены также фотоприемники, формиI рующие стробирующие импульсы диаметра , заполняемые импульсами управляе (Л мой частоты, количество которых зависит от скорости конвейера, определяет годность изделия и служит признаком формирования сигнала отбраковки . 1 3.п. ф-лы, 4 ил. ISD | о СГ1 О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1I) 563 А1 (50 4 0 01 В 21/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ю (:," f списочник изовряткния

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3703912/24-28 (22) 23.02.84 (46) 15 11.86. Бюл. Р 42 (7i) Специализированная проектноконструкторская технологическая организация "Росавтоматстром" (72) Н.М.Бойко, В.А.Гордеев, Г.Г.Евдокимова, Е.В.Паушкин, Ю.Н.Пчеляков и В.И.Кисляк (53) 531.717 (088.8) (56) Заявка Великобритании R- 1472561, кл. G 01 В ll/04, 1977. (54) АВТОМАТ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА ТЕЛ

ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля диаметра движущихся тел вращения, например, стеклотары.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности от изменения скорости перемещения изделий мимо позиции контроля, В автомате контроля диаметра датчик скорости пластин конвейера для перемещения изделия выполнен бесконтактным. Линейный источник света датчика скорости размещен над пластинами конвейера в зоне контроля, а линейка фотодиодов — напротив, под пластинами. Фотодиоды линейки подключены к формирователям импульсов по переднему фронту тени от пластин конвейера, а их выходы через диодную схему ИЛИк входу блока управляемой частоты.

Выход последнего подключен к блоку отбраковки иэделий, к которому подключены также фотоприемники, форми- рующие стробирующие импульсы диаметра, заполняемые импульсами управляемой частоты, количество которых зависит от скорости конвейера, определяет годность иэделия и служит признаком формирования сигнала отбраковки. 1 s.ï. ф-лы, 4 ил.

1270563

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устраиствам контроля диаметра тел вращения, движущихся па конвейеру, и может быть использована, в частности, для контроля диаметра стеклотары.

Цель изобретения — повышение точности измерения диаметра путем исключения погрешности оси изменения скорости перемещения тел мимо пози 1О ции контроля.

На фиг. l показано взаимное расположение основных узлов автомата контроля диаметра тел вращения и функциональная блок — схема, на фиг,2 — !5 функциональная схема блока управляемой частоты; на фиг.3 —. график изменения скорости контролируемого тела и изменения сигналов на элементах схемы, на фиг.4 — временные диаграм- 20 мы сигналов на выходе усилителя-формирователя, формирователей и триггеPBI

Автомат контроля содержит пластин- >5 чатый конвейер 1 с располагаемыми на нем с некоторым интервалом контролируемыми телами 2 (бутылками), оптические пары осветитель 3 — фотоприемник 4, расположенные в зоне контроля, осветители .5 и фотоприемники 6, расположенные за зоной контроля друг против друга последовательно па ходу движения конвейера 1, с HHTepBBJIoM меньшим, чем интервал размещения тел

2, в зоне размещения последнего осве35 тителя 5 и фотоприемника 6 расположен механизм отбраковки (электромагнит

7 }, датчик скорости конвейера, состоящий ыз линейного источника 8 свеф) та и линейки 9 фотоприемников, расположенных соответственно над и под пластинами конвейера 1, длина источника 8 и линейки 9 больше одного и меньше двух шагов пластин конвейера

1, формирователя 10 начального имg$ пульса, двух групп 11 и 12 формирователей, формирователя 13 конечного импульса, двух элементов И !4, диодов 15, количество которых равно количеству формирователей 11 и 12, усилителя-формирователя 16, подключенного к выходам диодов 15, RS-триггера 17, генератора 18 опорной час— таты, соединенных последовательно блока 19 управляемой частоты, блока

20 вычисления диаметра и блока ?1 импульса отбраковки, подключенного к электромагниту 7 °

Блок 19 управляемой частоты состоит из счетного триггера 22, двух элементов ИЛИ 23 и 24 с задержкой, двух суммирующих счетчиков 25 и 26, счетчика 27, четырех вычитающих счетчиков 28-31, двух регистров 32 и 33, второго RS — триггера 34 и элемента

ИЛИ 35, при этом элемент 23 (или 24)

ИЛИ с задержкой, суммирующей счетчик

25 (или 26), регистр 32 (или 33) и два вычитающих счетчика 28 и 30 (или

29 и 31) составляют соответственно два идентичных канала.

Автомат контроля диаметра работает следующим образом.

При движении пластин конвейера с контролируемыми телами 2 (в направлении, указ аннам на фиг. 1 стрелкой ), передний фрон тени, создаваемой пла стинами, поочередно перекрывает фотоприемники линейки 9. В момент набегания передного фронта тени на фатаприемник соответствующий формирователь (10-13) вырабатывает короткий импульс напряжения (S,, фиг.3и 4)

Следующий па ходу движения пластин (и, соответственно, тени) фотоприемник перекрыт передним фронтом тени через интервал времени И;, длительность которого обратно пропорциональна скорости движения конвейера 1 (фиг. 3), Через время Ьг.; следующий формирователь формирует следующий импульс напряжения и процесс будет периодически повторяться. Сформированные импульсы напряжения через диоды

15 и элементы И 14 для второй половины линейки, поступают на вход усилителя-формирователя 16. Таким образам на выходе усилителя-формирователя 16 получается сигнал S; в виде последовательности коротких импульсов, интервалы между которыми обратна пропорциональны скорости конвейера 1 в зоне контроля. При набегании переднего фронта тени на первый фотоприемник 9 линейки, формирователь 10 вырабатывает одиночный импульс Sö (фиг. 4), переключающий триггер !7 в нулевое состояние. Этот выходной сигнал поступает на один иэ входов элементов И 14 и блокирует прохождение сигналов с выходов формирователей 12. Блокировка необходима для того, чтобы исключить возможность формирования импульсов от переднего фронта тени сразу двух рядом расположенных пластин. Рабочим является

1270563 фронт тени от задней пластины. Когда нерабочий фронт тени от идущей впереди пластины достигает последнего фотоприемника линейки 9, формирователь 13 вырабатывает одиночный импульс S переключающий триггер 17 в единичное состояние (см. фиг. 4), При этом снимается блокировка выходных сигналов формирователей 12. С момента подхода следующей пластины t0 к первому фотоприемнику линейки 9 начинается новый цикл работы, аналогичный описанному. Сигнал Б; поступает на вход триггера 22 (фиг.2) блока 19 управляемой частоты. Для опре- t5 деленности принимается, что до прихода очередного импульса S " триггер

22 находился в нулевом состоянии, а также.то, что запись в регистры 32, 33 осуществляется положительным фронтом сигнала, установка нуля счетчиков 26 и 25 осуществляется подачей сигнала "1" на их R-входы. В вычитающих счетчиках 28-31, имеющих входы 1) предварительной установки 2 в них числа, установка числа, поданного на вход 33 > происходит в момент перехода счетчика через нуль. С инверсного выхода триггера 22 через схему 23 ИЛИ, на вход установки нуля счетчика 25 поступает "1", блокируя работу первого канала блока 19 управляемой частоты. Счетчик 26 второго канала суммирует импульсы частоты

f, так как на его установочный вход

R поступает сигнал "0", разрешающий

его работу. т,е ° количество импульсов на выходе ,блока 19 управляемой частоты в интерване .!!t; не зависит от величины этого интервала и равно коэффициенту деления К счетчика 27 (фиг.3).

Частота f на выходе блока 19 управляемой частоты пропорциональна скорости движения пластин конвейера

1. Интервал времени дс, зависит от средней скорости Uä, пластин конве- . йера 1 на интервале аУ; между соседними фотоприемниками и от величины интервала Ь 2; !!с, = I;/V, (6)

Подставляя значение 11 t; из (6) в (1), получают

В момент прихода очередного пульса S> триггер 22 переключается в единичное. состояние. Информация из 40 счетчика 26 второго канала переписывается в регистр 33 этого же канала, счетчик 26 при этом сбрасывается в нуль и блокируется подачей на его установочный вход единичного сигнала.4

На установочный вход счетчика 25 поступает нулевой сигнал, разрешая его

: работу. Выходы регистров 32 и 33 соединены.с входами (предварительной установки вычитающих счетчиков 28, 30, 29, 31.

Пусть b,t; — интервал времени между импульсами S т.е. между моментами перекрывания передним фронтом тени пластин соседних фотоприемников линейки 9; частота опорного гео нератора 18;

К вЂ” к оэ ффици е нт дел е ния счетчика 27;

f — частота на выходе счетчика 27;

N; — количество импульсов на выходе блока 19 управляемой частоты в интервале дс;, f — частота импульсов на выходе блока 19 управляемой частоты, R; — переменный коэффициент деления по работающему каналу блока 19.

Количество импульсов, сформированных блоком 19 управляемой частоты, за время

N; = f„nt, (1)

На интервале ht; коэффициент деле" ния по работающему каналу не изменяется и равен числу R, подсчитанному счетчиком 25 (или 26) на предыдущем такте и переписанному в регистр

32 (или 33 !.

С учетом этого частота f опреде3 ляется следующим образом: — f,/R;. (2)

Коэффициент деления R определяется как количество импульсов частоты

f за время !!с,:

R;=f с; (3)

Частота f связана с частотой опорного генератора 18 следующим соотношением:

f = fi/K (4)

Подставляя (4) в (3), (3) в (2) и (2) в (1) получают:

f ° К

= -- — — — ас; =К, (5)

Π— V

N „ ()

7 у, ср

С учетом (5):

К

/ — V

Al; Р

Коэффициент деления К счетчика 27 и интервал A 2, величины постоянные, поэтому частота Г на выходе блока

19 управляемой частоты зависйт только от скорости Vq>,, Блок 19 управляемой частоты содержит два одинаковых канала для разделения во времени процессов записи и обработки информации. В то время как один из счетчиков,. положим 25, ведет прием информации, заполняя, очередной интервал Ьг.; импульсами стабильной частоты f другой счетчик 26, выдав информацию о длительности предыдущего интервала At < в регистр 33, обну- 2п лен и подготовлен к следуюшему циклу работы, Информация, записанная в регистр 33, поступает на входы предварительной установки вычитаюших счетчиков 29 и 31. Счетчик 29, на счет- 25 ный вход которого поступает частота

f, восстанавливает длительность предыдущего интервала At, а счетчик 31, на вход которого подана частота 6Ы, равномерно заполняет о э этот интервал импульсами с частотой которая в соответствии с (2) задается числом R записанным в

1 регистр 33. Досчитав до нуля, счет- . чик 29 переключает триггер 34 из

35 нулевого в единичное состояние, разрешая работу счетчика 30 .,-:; блокируя счетчик 31,, По окончании интервала At, очередной импульс S переключает триггер 22 из единичного состояния в нулевое, разрешая работу счетчика 26. Одновременно передним фронтом сигнала с инверсного выхода триггера 22 информация, накопленная в счетчике 25, переписывается в регистр 32, а затем тем же сигналом, задержанным элементом ИЛИ 23 с задержкой, счетчик 25 обнуляется и под— готавливается к следующему циклу работы. Импульс So от формироватепя 10 первого фотоприемника линейки 9 за— водится через элементы ИЛИ 2" и 24 с задержкой на входы счетчиков 25 и

26 для синхронизации и исключения сбоев в работе блока 19 управляемой

55 частоты.

В блоке 20 значение диаметра контролируемого тела 2 получают путем

63 6 суммирования импульсов частоты f пропорциональной скорости тела 2 на интервале времени от t, до t„, ":àäаваемом стробирующим импульсом диамет . ра 7, вырабатываемым фотоприемниками (фиг.2 и 3) . Затем измеренное значение диаметра сравнивают с нижним и верхним значениями эоны допуска и, если оно лежит внутри этой зоны контролируемое тело 2 считается годным. В противном случае блок 20 вырабатывает импульс признака брака

Б, который записывается в регистр сдвига блока 21 импульса отбраковки.

Наличие этого блока необходимо, если позиция сброса (электромагнит

7) удалена не некоторое расстояние от зоны контроля. Записанный признак брака сдвигается в регистре по сигналам фотоприемников 6 с движением бракованного тела по конвейеру

1 и по сигналу последнего фотоприемника 6 удаляется с конвейера 1 электрома-.витом 7. формул а изобретения

1, Автомат для контроля диаметра тел вращения, содержащий пластинчатый конвейер, оптические пары осветительфотоприемник., установленные в =-он:контроля, датчик скорости конвейера, блок вычисления диаметра, блок HL: пульса отбраковки и механизм отбраковки, а т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, датчик скорости конвейера выполнен в виде установленных соответственно .над и под пластинами конвейера линейного источника света и линейки фотоприемников, длина источника и линейки больше одного и меньше двух шагов пластин конвейера, формирователя начал.ьного импульса, подключенного к первому фотоприемнику линейки, формирователя конечного импульса, подключенного к последнему фотоприемнику линейки, двух групп формирователей, фотоприемники линейки между первым и последж:м фотоприемниками разделены на две поспедовательно расположенные группы., каждая из которых подключена к соответствующей группе формирователей, диодов, число которых равно

-1игчу формирователей в группа-,:, усилителя-формирователя, подключенного к выходам диодов. ВБ-триггера, генератора опорной частоты, блока

7 12 управляемой частоты и двух элементов

И, выход формирователя начального импульса под ..чючен к R-входу RSтриггера и к входу блока управляемой частоты, выход формирователя конечного импульса — к S-входу RS-триггера„ формирователи первой группы через диоды подключены к входу усилителя-формирователя, а формирователи второй группы — к усилителю-формирователю через диоды и элементы И, вторые входы элементов И объединены и подключены к выходу RS-триггера, выход усилителя-формирователя подклю,чен к первому входу блока управляемой частоты, к второму входу которого подключен генератор опорной частоты, а к третьему — формирователь начального импульса, выходы блока управляемой частоты и фотоприемников оптических пар осветитель — фотоприемник подключены к входам вычислительного блока, выход которого соединен с блоком импульса отбраковки, соединенным с механизмом отбраковки.

2. Автомат по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что блок управляемой частоты выполнен в виде счетчика, элемента ИЛИ, второго RS-триггера, триrrepа с счетным входом и двух каналов, каждый из которых сос-. тоит из элемента ИЛИ с задержкой, суммирующего счетчика, регистра и д ух вычитающих счетчиков, элемент

ИЛИ с задержкой подключен к входу

70563 8

30 установки нуля суммирующего счетчика, выход суммирующего счетчика подключен к входу данных регистра, выход которого подключен к входам данных вычитающих счетчиков, выходы вычитающих счетчиков первого канала подключены соответственно к Sвходу второго RS-триггера и к первому входу элемента ИЛИ, выходы вычитающих счетчиков второго канала соединены соответственно с К-входом

RS-триггера и вторым входом элемента ИЛИ, прямой и инверсный выходы второго RS-триггера подключены соответственно к входу записи второго вычитающего счетчика второго канала и к входу записи второго вычитающего счетчика первого канала, вход счетчика блока соединен с счетными входами вторых вычитающих счетчиков каналов, выход счетчика соединен с счетными входами суммирующих и первых вычитаюших счетчиков каналов, инверсный выход счетного триггера соединен с входом записи регистра и прямым входом элемента ИЛИ с задержкой первого канала, а прямой — с входом записи регистра и прямым входом элемента ИЛИ с задержкой второго канала, вход счетного триггера, вход счетчика и входы задержки элементов

ИЛИ с задержкой являются соответственно первым, вторым и тртьим входами блока, а выход второго элемента ИЛИ— выходом блока.

1270563

° t °

Вг2

1270563

6р. д ср. о

"ср

Составитель Е, Глазкова

Редактор Л.Пчелинская Техред . Л. Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6230/41

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 ю

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

)