Способ определения толщины изделия

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению толщин плит оптическими методами. Цельизобретения - повышение точности определения посредством учета наклонного положения изделия. Для этого источник света с помощью коллиматора и фокусирующей линзы создает конический луч, который на поверхности изделия создает световое изображение окружности или эллипса (наклонное положение изделия). Объектив проектирует изображение на мозаичный фотоприемник. Микропроцессорная система считывает электрический сигнал с фотоприемника и рассчитывает значение толщины изделия. Оптоэлектрическая система позволяет измерять расстояния между осью конусов и наиболее удаленными от нее двумя точками изображения и от третьей точки, лежащей на другой поверхности изделия напротив наиболее удаленной от оси точки изображения, по которым и определяют толщину изделия. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)э G 01 8 1 /06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4374755/28 (22) 09.02.88 (46) 23.02,92. Бюл, М 7 (71) Центральное конструкторско-технологическое бюро приборостроения с опытным производством (72) В.Я. Собашко (53) 531.715.27(088.8) (56) Устройство для измерения толщины древесно-стружечных плит с помощью лазерного луча. Фирма Сгесоп, Материалы выставки Лесдревмаш-84. — M.

Деревообрабатывающая и ромышленность, 1987, М 2, с.5. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению толщин плит оптическими методами, Цель

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению толщин нити оптическими методами.

Цель изобретения — повышение точности определения посредством учета наклонного положения изделия..

ka фиг. 1 показаны световые конусы, . фронтальное сечение; на фиг.2 — конструкция оптоэлектрического устройства, Световые конусы 1 и 2 имеют общую ось

3, через которую, а также через иэделие 4 проведено сечение плоскостью 5. Изделие 4- показано в двух положениях — под углами р <90 и р-0 . 8 сечении образовались два равнобедренных треугольника OKL u

O>KiL<, для которых основания 2r, высоты Ж 1714344 А1 изобретения — повышение точности определения посредством учета наклонного по"".0 е а изделия. Для этого источник света с помощью коллиматора и фокусирующей линзы создает конический луч, который на поверхности изделия создает световое изображение окружности или эллипса (наклонное положение изделия). Объектив проектирует изображение на мозаичный фотоприемник. Микропроцессорная система считывает электрический сигнал с фотоприемника и рассчитывает значение толщины изделия. Оптоэлектрическая система позволяет измерять расстояния между. осью конусов и наиболее удаленными от нее двумя точками изображения и от третьей точки, лежащей на другой поверхности из- Я делия напротив наиболее удаленной от оси . точки изображения, по которым и определяют толщину изделия, 2 ил, h и расстояния между основаниями Н заданы конструктивно, Устройство для создания конического фь луча содержит источник 6 света, кольцевой (,Д коллиматор 7, кольцевую фокусирующую фь, линзу 8, объектив 9, мозаичный фотоприем- д ник 10, микропроцессорную систему 11 и индикатор 12.

Способ осуществляется следующим образом.

Источник 6 света с помощью коллиматора 7 и фокусирующей линзы 8 создает конический луч 13, который на поверхности изделия 4 создает световое изображение окружности, если ф - О, или эллипса, если

Р ФО. Объектив 9 проектирует изображение на мозаичный фотоприемник 10, например

1714344

При этом

hu - Н вЂ” 2h+r1 — +Г2 =Н-2h+ — (r1 + Гг), (3)

h h h

r г Г

В качестве источника света может быть применена серийная. лампа накаливания.

Коллиматор может быть выполнен в виде пластины с кольцевой щелью. Для крепле10 ния деталей коллиматора между собой можно использовать тонкие перемычки, сечение которых в направлении хода лучей меньше сечения излучателя света. При этом линия, иэображения щели будет непрерывной. В

15 качестве фотоприемника целесообразно использовать серийные ПЗС мозаичного типа.

При контроле древесностружечнои плиты это может быть, например, ПЗС из 256х256 элементов, При этом дискретность д отсчета

20 будет достаточной для контроля древесностружечных плит;

hu FB - АВ сов Р.

Е О.

CD

ED = А101 = OA1 — 001 = — h — — h =

r1 г1

AB= ВОг — АОг, ВОг=В10г-В18; В10г=

- В101+010г;

В1В - гг . tgp;

ВОг - — h+M — h-Г219 р= 40

Г

- H htrt (-,— tgp);

АОг - 010г — D1A; D10z=h-010h — —. h;;

r1

Г

ОА2=Ь вЂ” h Г1 tg /3= г1

Г (h Г

=h-r1 (— +tgp1;

5О

AB-Н-h+rt(— — tg Д-h+r1 (— + tgp) .

Таким образом. если Р Ф О, h„+H-2Ь+й (— +(ЯР)+ 2 (7 (9ф)М 55 х cos P). (2) прибор с зарядовой связью(ПЗС), в котором формируется скрытое электрическое изображение. Микропроцессорная система 11 считывает электрический сигнал из ПЗС и рассчитывает истинное значение толщины

hu, которое отражается индикатором 12. Оптоэлектрическая система позволяет замерять расстояния ЕА1 и С01, равные r1 и r1, соответственно. Вторая оптоэлектрическая система не показана. Она позволяет замерять расстояние CB1-rz на противоположной поверхности иэделия.

Истинное значение толщины hu - FB, а фактически замеряемое значение толщины равно:АВ, Из треугольника (tp)t) FBA:

hFBA подобен hCDE, так как у них стороны параллельны и углы равны. Поэтому

= — (г1 — r1 );

CD - r1+ г1, потому

tgp = — . (1)

h Г1 — Г1 г r1+ r1

Если плоскости изделия параллельны

I основаниям К1 и К1(1, то r1= r1 и р-О. д= 1 1— 4 1О = 0,4y

При толщине древесностружечных плит hu=20 мм, 6h=h д; hu=20 4.10 = з

=0,080 мм. Допуск на толщину древесностружечной плиты hh= +0,3 мм. При более высоких требованиях к точности измерения число элементов ПЗС должно быть больше.

В качестве микропроцессорной системы может быть использована любая серийная ЭВМ достаточной производительности, оснащенная программой опроса элементов

ПЗС. Быстродействие ЭВМ определяют, исходя из производительности труда на линии контроля древесностружечных плит, Формула изобретения

Способ определения толщины изделия, заключающийся в том, что проектируют на противоположные поверхности изделия изображения линий, измеряют расстояния между точками иэображений линий и используют эти расстояния при определении толщины, отл и ча ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности, изображения линий на поверхности изделия получают путем проектирования круговых световых конусов, измеряют расстояния между осью конусов и наиболее удаленными от нее двумя точками изображения и от третьей точки, лежащей на другой поверхности изделия напротив наиболее удаленной от оси точки изображения, и определяют толщину h< иэделия по формуле

Ьй(Н-2h+r((— r +tgP)+rz (7-tgP)„ ! h к сов Р, 1714344

В h . г1-г1 где щ п.—

r r> + r>

Н вЂ” расстояние между основаниями ко; нусов;

h,r — высота и радиус основания светового конуса;

ri, rz — расстояния от оси конусов до наиболее отдаленных точек иэображения, лежащих на разных поверхностях изделия;

r< - расстояние от оси конусов до точки, 5 расположенной на освещенной линии напротив наиболее отдаленной от оси конуса точки иэображения;

Р- угол наклона изделия относительно оснований конусов.

1714344

Заказ 681 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Редактор И.Ванюшкина

Составитель Б.Евстратов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Малец