Способ контроля качества спиралей для тел накала источников света и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроламповом производстве для автоматического контроля навивки спиралей для электрических ламп. Целью изобретения является повышение достоверности и информативности контроля. Световой поток от источника 1 света при помощи линз 4 и 5 падает на экран 6 и, пройдя через щель 7 в экране, попадает на фотоприемник 8. Витки 2 спирали и керн 3 внутри нее экранируют световой поток, образуя силуэт витков на непрозрачном экране 6. Часть световых лучей проходит через щель 7 и попадает на фотоприемник 8, который вырабатывает электрический сигнал. Анализирующий блок 9 формирует код, содержащий информацию о параметрах спирали. При угле наклона щели 7 экрана 6 к оси спирали, равном 90±α, где α = ARCTG T/4R, T- шаг спирали, R=(D+2D)/2 - радиус спирали, D - диаметр керна, D- диаметр проволоки спирали, возможно получение наиболее четкого сигнала с фотоприемника. Устройство позволяет определять и контролировать не только наличие тире в витках спирали, но и ее шаг, угол наклона витков, отклонения в диаметрах керна и проволоки спирали. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 К 3/04, В 21 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЬСЕСО

::.". "И1- T

l -"» IÈ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ()с

О

О 4 (21) 4615443/07 (22) 05.12,88 (46) 07.08,91, Бюл. ¹ 29 (71) Мордовский государственный университет им,Н.П.Огарева (72) Б.М.Стожарин, А,Е.Атаев и О.Ю.Просвиряков (53) 621.3.032 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1554665, кл. Н 01 К 3/04,1985.

Патент ГДР М 23146, кл. 21 f 36, 1975. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СПИРАЛЕЙ ДЛЯ ТЕЛ НАКАЛА ИСТОЧНИКОВ

СВЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроламповом производстве для автоматического контроля навивки спиралей для электрических ламп. Целью изобретения является повышение достоверности и информативности к от источника 1 свет

„, Ы,„, 1669017 А1 падает на экран 6 и, пройдя через щель 7 в экране, попадает на фотоприемник 8. Витки

2 спирали и керн 3 внутри нее экранируют световой поток, образуя силуэт витков на непрозрачном экране 6. Часть световых лучей проходит через щель 7 и попадает на фотоприемник 8, который вырабатывает электрический сигнал, Анализирующий блок 9 формирует код, содержащий информацию о параметрах спирали. При угле наклона щели 7 экрана 6 к оси спирали, равном 90+ а где

a = arcing t/4 R t — шаг спирали, R = (О +

2d)/2 — радиус спирали, Π— диаметр керна, d — диаметр проволоки спирали, возможно получение наиболее четкого сигнала с фотопоиемника. Устройство позволяет определять и контролировать не только наличие тире в витках спирали, но и ее шаг, угол наклона витков, отклонения в диаметрах керна и проволоки спирали. 2 с.п,ф-лы, 1669017

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электро- ламповом производстве для автоматического контроля навивки спиралей для электрических ламп. 5

Целью изобретения является повышение достоверности и информативности контроля.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — силуэт 10 спирали при наклоне щели экрана к оси контролируемой спирали под углом (90 + а) при а = arctg t/HR; на фиг. 3-то же, при наклоне под углом 90 ; на фиг. 4— временная диаграмма сигналов фотоприем- 15 ника.

Контроль навивки спирали осуществляется следующим образом, В световом потоке источника 1 света размещают витки 2 спирали, навитые на 20 керне 3, например, иэ вольфрамовой проволоки, Прошедший мимо спир: и световой поток имеет в себе информацию о геометрии профиля спирали в виде изображений верхнего а и нижнего Ь силуэтов витков и 25 периодически изменяется вдоль оси спирали в соответствии с силуэтом. Преобразовывают изменения светового потока вдоль оси спирали и проходящего над одинаковыми участками поверхностей одного и того же 30 витка или межвиткового промежутка (тире) одновременно в верхнем и нижнем силуэтах спирали в электрические сигналы. При этом о качестве навивки судят по постоянству параметров этих сигналов. 35 устройство содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник 1 света, конденсаторную и проекционную линзы 4 и 5, непрозрачный экран

6 со щелью 7 и фотоприемник 8, который 40 электрически соединен с анализирующим блоком 9, выполненным, например, в виде стандартного измерителя параметров импульсов. Экран 6 выполнен в виде диска и установлен с возможностью поворота вок- 45 руг своей оси.

Ортогонально оптической оси между конденсорной и проекционной линзами 4 и

5 размещают кернт 3 с навитыми на него витками 2 спирали и протягивают его при 50 помощи механизма подачи спирали (не показан).

Световой поток от источник 1 света проецируется при помощи системы линт 4 и 5 на непрозрачный экран 6 и, пройдя через 55 щель 7 в экдане, попадает на фотоприемник

8. Витки 2 спирали и расположенный внутри них керн 3 экранируют световой поток. В результате этого в световом потоке появляется информация об изображении верхнего а и нижнего Ь профилей спирали, образуя силуэт витков на поверхности непрозрачного экрана 6. Световые лучи, оставшиеся внизу и вверху силуэта, через щель 7 попадают на фотоприемник 8, который вырабатывает под воздействием изменяющегося вдоль оси светового потока электрические сигналы. Анализирующий блок 9 формирует код, содержащий информацию о поступившем сигнале, для последующей обработки его в процессоре управления технологическим процессом изготовления спиралей, а в полуавтоматических системах — для индикации.

Перемещающаяся с постоянной скоростью спираль вызовет на выходе фотоприемника 8 изменение светового потока, зависящего как от геометрических параметров спирали (шага t и радиуса)

R =(D+2d) 2, где d — диаметр вольфрамовой проволоки;

D — диаметр керна, так и от угла а(фиг, 2 и 3), устанавливаемого вращением непрозрачного экрана 6 вокруг оптической оси.

Г

Так, например, при угле а =0(фиг,З) в поле зрения фотодатчика входят одновременно как виток (верхний а силуэт спирали), так и межвитковый промежуток (нижний b силуэт спирали), В результате происходит засветка силуэта витка как у спиралей с нормальным шагом, у которых К = 1,5 — 2,0, так и у спиралей с разряженным шагом — Кш > 2,0 (где

Кщ = t/d — коэффициент шага). Это приводит к ослаблению сигнала о наличии витка на керне, а значит, к ошибкам в определении его положения и, соответственно, положения тире оси спирали, а также остальных геометрических параметров.

При изменении угла наклона (90+ a) до попадания в поле зрения фотоприемника одновременно изображений верхнего а и нижнего Ь силуэта витка или межвиткового промежутка в момент входа силуэта витка величина светового потока, падающего на фотоприемник 8, изменяется незначительно и в соответствии с силуэтом витка. Световой поток резко возрастает только на время прохождения межвиткового промежутка из-за отсутствия витков на этом участке керна. Таким образом, можно выделить два потока, один из них незначительный и соответствует витку спирали на керне, а другой, максимальный по величине, -межвитковому промежутку или тире. которые воздействуют на фотоприемник поочередно.

В том случае, когда а =агсщ 4, (фиг. 2), также происходит

1669017 чередование величин этих световых потоков, которое позволяет исключить их взаимное влияние друг на друга и получить более четкий сигнал о наличии витка на керне, в соответствии с профилем витка осуществить совмещение верхнего и нижнего силуэтов одного и того же витка, что также увеличивает разность между этими потоками, а значит, между сигналами о наличии или отсутствии витка на керне. Кроме того совместив силуэты профилей одного и того же витка, позволяет осуществить контроль радиуса спирали и угла наклона ее витков, выделяя экстремальные точки в электрическом сигнале, полученном в результате затенения фотоприемника этим витком.

Полученное таким образом изменение светового потока вдоль оси спирали вызовет в цепи фотоприемника электрический ток в виде последовательности импульсов (фиг.4). Так как количество этих импульсов соответствует количеству витков в спирали и их форма однозначно связана с ее профилем, то по ним судят о качестве спирали. Для этого с помощью анализирующего блока 9 измеряют параметры импульсной последовательности — амплитуду I и длительность r импульсов, время их прихода Т, интервал между импульсами t (или частоту следования f = 1/t).

По частоте импульсов можно судить о шаге спирали, так как изменение шага вызовет изменение частоты. Изменение их длительности связано с засветкой силуэтов витков в результате сдвига верхнего и нижнего профилей силуэтов относительно друг друга и свидетельствует об изменении угла наклона витков, Изменение амплитуды I говорит об изменении другого параметра спирали — радиуса R = (D + 2d)/2, вызванном отклонением диаметров керна D и вольфрамовой проволоки d. Время прихода Т импульсов дает знать о прохождении тире, а значит, позволяет определить не только начало и конец, но и дать ему количественную оценку.

По предлагаемым способу контроля качества спиралей и устройству по сравнению с известными уменьшается воэможность засветки силуэта витков спирали. В результате значительно увеличивается разница между амплитудами электрических

5 сигналов, вырабатываемых фотодатчиком при прохождении через него неспиралиэованного (тире) и спирализованного (витков) участков спирали, что повышает достоверность контроля как при навивке, так и при

10 резке спиралей, обеспечивает высокую производительность контроля, простоту его автоматизации наряду с хорошими метрологическими характеристиками, Формула изобретения

15 1. Способ контроля качества спиралей для тел накала источников света, согласно которого проецируют витки спирали на фотоприемник через экран со щелью, ориентированной относительно витков спирали, а о

20 качестве судят по сигналу с фотоприемника, отличающийся тем, что, с целью повышения его достоверности и информативности, указанное ориентирование щели осуществляют путем совмещения угла на25 клона щели и оси проекции витка, а о качестве судят по устойчивости параметров указанного сигнала.

2. Устройство для контроля качества спиралей для тел накала источников света, 30 содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник света. конденсорную и проекционную линзы, между которыми расположена контролируемая спираль, непрозрачный экран со щелью

35 и фотоприемник, от л и ч а ю ще е с я тем, что. с целью повышения достоверности и информативности контроля, в него веден анализатор, параметров импульсов, электрический соединенный с фотоприем40 ником, а щель непрозрачного экрана наклонена к оси спирали под углом 90 + Q где

t и = агсщ

45 с — шаг спирали;

R - (D + 2d)2 — радиус спирали;

0 — диаметр керна;

Ь вЂ” диаметр проволоки спирали.

1669017

Составитель Н. Семенов

Редактор Л. Гратилло Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2657 Тираж gе g, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101