Устройство для измерения размеров изделий

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени переналадки на другие типы контролируемых изделий. В устройстве размеры щелей многощелевой маски 8 меньше, чем транспаранта, 7. Маска 8 с более точно изготовленными чем транспарант 7 щелями юстируется в начале работы устройства, а транспаранты могут быть сменными ,что не влияет на точность работы, но способствует исключению юстировки транспарантов , а также исключает необходимость точного изготовления каждого из них. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (192 (11) (5D4 G 0i В 21 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1185080 (21) 4109971/24-28 (22) 25. 08. 86 (46) 15. 08. 88. Бюл. № 30 (71) Институт автоматики и электрометрии СО АН СССР (72) В.В.Вертопрахов и IO.В.Чугуй (53) 53 1.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1185080, кл. G 01 В 21/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕ Р0В ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени переналадки на другие типы контролируемых изделий. В устройстве размеры щелей многощелевой маски 8 меньше, чем транспаранта 7.

Маска 8 с более точно изготовленными чем транспарант 7 щелями юстируется в начале работы устройства, а транспаранты могут быть сменными,что не влияет на точность работы, но способствует исключению юстировки транспарантов, а также исключает необходимость точного изготовления каждого из них. 3 ил. 1416866

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для бесконтактного контроля размеров движущихся на конвейере изделий одновременно по многим сечениям и является усовершенствоваванием известного устройства по основному авт.св, М 1185080.

Цель изобретения — повышение производительности эа счет сокращения времени переналадки на другие типы контролируемых изделий.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения размеров иэделий; на фиг.2 — один из вариантов реализации маски; на фиг.3 — пример, выделения транспарантом совокупности щелей на маске.

Устройство состоит из последовательно расположенных на одной оптической оси когерентного источника 1 света, коллиматора 2, объектива 3 прямого Фурье-преобразования, поло" сового фильтра 4 пространственных частот, фазового фильтра 5, объектива 6 обратного Фурье-преобразователя, транспаранта 7, многощелевой маски 8, конденсорной линзы 9, фотоприемника 10, последовательно соединенных формирователя 11 входных сигналов, формирователя 12 измерительных интервалов, узла 13 счетчиков, арифметико-логического блока

14 и схемы 15 индикации, блока 16 управления, соединенного с формирователем 12, узлом 13, блоком 14 и схемой 15. Устройство содержит также дополнительный комплект транспарантов (не показан) .

Устройство .работает следующим образом.

Пучок когерентного источника 1 расширяется коллиматором 2 и освещает контролируемое изделие, движущееся в передней фокальной плоскости объектива 3, Последний формирует в задней фокальной плоскости спектр

Фурье-изделия, В этой же плоскости установлен фильтр 4, который подавЛяет низкие и ограничивает верхние пространственные частоты. Непосредственно за фильтром 4 расположен фазовый фильтр 5, сдвигающий фазу световой волны на в одной иэ полуплоскостей плоскости фильтра. Оконтуренное таким образом изображение изделия формируется объективом 6 в задней фокальной плоскости, где установлен транспарант 7, представляющий собой совокупность щелей-отверстий. Непосредственно эа транспарантом установлена маска, состоящая из множества (набора) щелей, размеры которых не превосходят щелей-отверстий транспаранта.1

Один из вариантов реализации маски приведен на фиг.2, где щели расположены в шахматном порядке.

Транспарант 7 выделяет на маске определенную совокупность (группу) щелей, относящихся к данному типу контролируемого иэделия (фиг.3).

Каждому сечению контролируемого изделия соответствует своя пара щелей; 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22. Расстояние между щелями каждой пары оп2р ределяется соотношением

D =D, +Р.

1 — 1 где D, — номинальный размер изделия

25 в -м сечении;

i = 1, 2,...,M (M — число сечений);

1 МИН измеряемых размеров в i-м сечении.

Каждая пара щелей сдвинута относительно контура 23 изделия ло направлению его движения на величину (2) ь = + P. + P .+1

1+1 1 причем 6 О, а сечения пронумерованы в порядке неубывания размеров, 40 т.е. П;+1, 0 .. Такое смещение ще1 лей необходимо для разделения информации от различных сечений изделий. Сдвиг (i+1) -й пары щелей относительно i-й на величину Р + P1+1 учитывает предельные измерения размеров в i-м и (i+1)-м сечениях иэделия.

Поскольку маска 8 является фиксированным набором щелей, то из них не всегда возможно выделение тран50 спарантом совокупности, обеспечивающей строгое выполнение выражений (1) и (2), В этом случае используются те щели, которые дают наиболее близкие значения к (1) и (2), что

55 эквивалентно незначительному изменению диапазона измеряемых размеров Р например вместо 3-х диапазон станет равным 2,5 или 3, 5 полям допусков. Для прак141

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель Е.Глазкова

Редактор M.Ïåòðîâà Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4059/4 1 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тики такое изменение диапазона не сущеСтвенно и период расположения щелей на маске можно подобрать таким, что для определенного класса контролируемых иэделий зто изменение сведется к минимуму.

Световой поток, прошедший маску

8, собирается линзой 9 на фотоприемиик 10 подключенный к входу формирователя 1 1, сигнал с которого в виде последовательности прямоуголь.ных импульсов поступает на вход формирователя 12 измерительных интервалов. Временное положение импульсов соответствует моментам пересечения контуром иэделия щелей маски, вьделенных транспарантом. Временные интервалы между определенными импульсами пропорциональны расстоянию между щелями для данного i-ro се-. чения и обратно пропорциональны скорости V иэделия: T„ = D;/U (опорные интервалы). Другие интервалы

1 (измерительные) пропорциональны измеряемым размерам: Т, = D; /Vs Эти интервалы вьделяются и заполняются метками высокой частоты в формирователе 12. В узле 13 счетчиков подсчитывается число меток Х; и N; для опорных Т и измерительных Т.

Ф 1 интервалов. Эти числа поступают в арифметико-логический блок 14, где происходит вычисление размеров из6866

4 делия в сечениях по формуле D; = о

= D. N /N. и сравнение этих значений ! с предварительно записанными в блоке

14 полями допусков на иэделие.

Цифровой код размеров иэ блока 14 поступает через дешифратор схемы 15 индикации на табло светодиодной матрицы, отображающей размер иэделия в десятичном виде. Кроме того, схемой 15 вьдаются сигналы "Брак" или и tr

Годен по результатам разбраковки вычисленных размеров изделия.

Блок 16 управления координирует работу всего электронного блока и запускается внешним импульсом синхронизации, например от механизма подачи иэделий, предшествующим поступ2О лению контролируемого иэделия в измерительную зону.

25 Устройство длл измерения размеров изделий по авт.св. Р 1185080, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено многощелевой маской и дополнительным комплектом транспарантов, транспарант устанавливается к маске с минимальным зазором, а размеры щелей маски меньше размеров щелей транспарантов,