Устройство для измерения линейных размеров движущихся объектов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является определение линейных размеров отдельных частей объекта. В устройство введен блок определения линейных размеров участков объекта, состоящий из панели сброса, панели выдачи команды считывания, двух счетчиков, трех схем совпадения, линии задержки, схемы ИЛИ, инвертора оперативного запоминающего устройства и цифрового индикатора, при этом выход панели сброса соединены с первым входом первого счетчика и первым входом цифрового индикатора , имеющего второй вход, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства, имеющего первый вход, соединенный через вход блока обработки сигнала, второй выход анализатора с выходом счетчика, а второй и третий входы оперативного запоминающего устройства соответственно соединены с выходом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом панели выдачи команды считывания и выходом первой схемы совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом второго счетчика, первый вход которого соединен через линию задержки с выходом схемы ИЛИ, соединенный также с вторым входом первой схемы совпадения, а второй вход второго счетчика и вход инвертора соединен через третий вход блока опредиления линейных размеров участков объекта, третий выход блока обработки сигнала с выходом схемы совпаддения, причем выход инвертора соединен с первыми входами второй и третей схем совпадения, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока определения линейных размеров участков объекта и через переменную линию задержки с этим же вторым входом блока, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала с выходом амплитудного селектора. Выходы второй и третьей схемы совпадения соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров объекта и его участков оптическими средствами.

Известно устройство для измерения линейных размеров объектов [1]. В нем с помощью непрерывного лазера осуществляется измерение линейных размеров объекта, лазер устанавливается на платформе, перемещаемой с помощью привода, управляемого блоком управления приводом. Датчик скорости перемещения платформы выдает информацию о скорости перемещения платформы в блок обработки, куда поступают также сигналы с выхода фотоприемника, оптически связанного с облучателем, блок обработки сигналов фиксирует окончательную информацию о размере объекта после его облучения непрерывным лучом лазера.

Недостатки устройства - необходимость дополнительного освещения объекта и невозможность измерений линейных размеров объектов, имеющих сложную конфигурацию.

Известно устройство [2] , в котором с помощью подвижного непрерывного лазера, движущегося на подвижной платформе, осуществляется облучение измеряемого объекта. Излучаемая световая энергия проходит через отрицательное зеркало с отверстием и облучатель, установленные на платформе. Отраженная световая энергия также отражается от облучателя и отраженного зеркала с отверстием и попадает на фотоприемник, сигнал с выхода которого поступает в блок обработки сигнала. В блоке обработки сигналов на вход амплитудного селектора поступают сигналы с фотоприемника. Амплитудный селектор выдает сигнал в момент изменения его амплитуды и выдает его на вход триггера и счетчика анализатора.

Счетчик считает количество изменений амплитуд, характерное для данного объекта, а коммутатор подключается к выходу дешифратора, соответствующему этому количеству изменений амплитуд, и через линию задержки устанавливает триггер в исходное состояние. Триггер выдает разрешение схеме совпадения на прохождение через нее импульсов с датчика скорости. Датчик скорости выполнен в виде оптически связанных дополнительного источника света и дополнительного фотоприемника, облучаемого дополнительным источника света, проходящего через прорези неподвижной линейки, дополнительные источники света и фотоприемник жестко связаны с платформой. Таким образом, с помощью блока обработки сигналов осуществляются контроль конфигурации объекта и выдача пачки импульсов, количество которых зависит от скорости движения платформы и размеров объектов.

Импульсы, следующие с определенной частотой, зависящей от движения платформы, предварительно поступают в вышеупомянутый блок обработки сигналов. Пачка импульсов с этого блока поступает в блок индикации, где в зависимости от количества этих импульсов высвечивается линейный размер объекта. Показания блока индикации сбрасываются с помощью панели сброса.

Недостаток устройства заключается в том, что невозможно определить линейные размеры отдельных частей объекта, имеющего сложную конфигурацию.

Цель изобретения - определение линейных размеров отдельных частей объекта, имеющего сложную конфигурацию.

Это достигается введением блока определения линейных размеров участков объекта, состоящего из панели сброса, панели выдачи команды считывания, двух счетчиков, трех схем совпадения, линии задержки, схемы ИЛИ, инвертора, оперативного запоминающего устройства и цифрового индикатора, при этом выход панели сброса соединен с первым входом первого счетчика и первым входом цифрового индикатора, имеющего второй вход, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства, имеющего первый вход, соединенный через первый вход блока определения линейных размеров участков объекта, второй выход блока обработки сигнала, второй выход анализатора, с выходом счетчика, а второй и третий входы ОЗУ соответственно соединены с выходом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом панели выдачи команды считывания и выходом первой схемы совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом счетчика, первый вход которого соединен через линию задержки с выходом схемы ИЛИ, соединенной также с вторым входом первой схемы совпадения, а второй вход второго счетчика и вход инвертора соединены через третий вход блока определения линейных размеров участков объекта, через третий выход блока обработки сигнала с выходом схемы совпадения, причем выход инвертора соединен с первыми входами второй и третьей схемы совпадения, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока определения линейных размеров участков объекта и через переменную линию задержки с этим же вторым входом блока, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала с выходом амплитудного селектора, к тому же выходы вышеупомянутых второй и третьей схем совпадения соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - блок определения линейных размеров участка объекта.

Устройство содержит подвижную платформу 1, привод 2 перемещения платформы, механически связанный с платформой 1 блока 3 управления приводом, выход которого соединен с входом привода 2, датчик 4 скорости, выполненный в виде оптически связанных дополнительного источника 5 света и дополнительного фотоприемника 6, установленных на платформе 1, и неподвижной линейки 7 с прорезями, установленной между дополнительными источниками 5 света и фотоприемником 6, оптически связанные источник 8 оптического излучения, облучатель 9 и установленное на платформе 1 отражательное зеркало с отверстием 10 и фотоприемник 11, блок 12 обработки сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных амплитудного селектора 13, вход которого соединен с выходом фотоприемника 11, анализатора 14 и схемы 15 совпадения, второй вход которой соединен с выходом дополнительного фотоприемника 6, панель 16 сброса и блок 17 индикации, вход которого соединен с выходом схемы 15 совпадения, а вход сброса - с выходом панели 16 сброса. Кроме того, анализатор 14 выполнен в виде триггера 18, выход которого является выходом анализатора 14, последовательно соединенных счетчика 19, первый вход которого соединен с первым входом триггера 18 и является входом анализатора 14 дешифратора 20, коммутатора 21 и линии 22 задержки, выход которого соединен с вторыми входами счетчика 18 и триггера 18. Устройство содержит блок 23 определения линейных размеров участков объекта, состоящего из панели 24 сброса, панели 25 выдачи команды считывания, счетчика 26, цифрового индикатора 27, счетчика 28, линии 29 задержки, ОЗУ 30, схемы 31 совпадения, инвертора 32, схемы 33 совпадения, схемы ИЛИ 34, линии 35 задержки и схемы 36 совпадения. При этом выход панели сброса 24 соединен с первым входом счетчика 26 и с первым входом цифрового индикатора 27, имеющего второй вход, соединенный с выходом ОЗУ 30, имеющего первый вход, соединенный через первый вход блока 23 линейных размеров участков объекта, второй вход блока 12 обработки сигнала 12, второй выход анализатора 18 с выходом счетчика 19, а второй и третий входы ОЗУ 30 соответственно соединены с выходом счетчика 26, второй вход которого соединен с выходом панели 25 выдачи команды считывания и с выходом схемы 31 совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом счетчика 28, первый вход которого соединен через линию 29 задержки с выходом схемы ОЗУ 30, соединенный также с вторым входом схемы 31 совпадения, а второй вход счетчика 28 и вход инвертора 32 соединены через третий вход блока 23 определения линейных размеров участков объекта через третий вход блока 12 обработки сигнала с выходом схемы совпадения 15, осуществляя переменную коммутацию параллельного кода, поступающего с координатора 5 через третий вход блока обработки сигнала 12 с выходом схемы совпадения 15. Причем выход инвертора 32 соединен с первыми входами схем совпадения 33 и 36, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока 23 линейных размеров участков объектов и через переменную линию 35 задержки с этим же вторым входом блока 23, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала 12 с выходом амплитудного селектора 13, к тому же выходы вышеупомянутых схем совпадения 33, 36 соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ 34.

Работа блока определения линейных размеров участков объекта осуществляется следующим образом.

Амплитудный селектор 13 в момент изменения амплитуды сигнала выдает сигнал на первый вход схемы 33 совпадения и через переменную линию 35 задержки на первый вход схемы 36 совпадения. На вторые входы схем совпадения 33 и 36 поступают импульсы со схемы совпадения 13 анализатора 15 через инвертор 32. Величина переменной линии 35 задержки должна быть равна времени между двумя импульсами со схемы 15 совпадения и устанавливается в зависимости от скорости движения подвижной платформы 1. Таким образом, на выходе одной схемы 33 или 36 совпадения или в момент, когда отсутствует импульс со схемы 15, будет присутствовать сигнал. Это необходимо для установки в исходное состояние счетчика 28 в момент отсутствия импульса со схемы 15, предварительно счетчик 28 считает количество импульсов, поступающих со схемы 15 до момента прихода импульса анализатора 13. Это количество импульсов зависит от длины участка объекта.

Как уже отмечалось ранее, с приходом импульса с анализатора 13 на выходе одной их схем 33 или 36 совпадения будет присутствовать сигнал, который через схему ИЛИ 34 выдает разрешение о считывании информации, о длине участка со счетчика 28, схеме 31 совпадения и через время, равное этому считыванию, устанавливаемое с помощью линии 29 задержки, осуществляет установку счетчика 28 в исходное состояние.

Как известно, количество изменений амплитуд, считаемое счетчиком 19 анализатора 12, равно количеству участков, из которых состоит объект, имеющий сложную конфигурацию, номер участка с выхода счетчика 19 поступает на первый адресный вход ОЗУ 30. По этому адресу записывается код со счетчика 27, проходящий через схему 32. Таким образом, последовательно для всех участков, из которых состоит объект, записываются в ОЗУ 29 коды линейных размеров этих участков по своим адресам. По окончании облучения объекта лазерным лучом осуществляется считывание записанной информации с ОЗУ 30. С помощью панели 25 выдачи команды считывания выдается столько команд в виде импульсных сигналов, сколько имеется участков в измерительном объекте. Счетчик 26 считает количество этих участков, как и счетчик 19, и выдает коды считывания на второй адресный вход ОЗУ 30. По этим адресам последовательно считывается вся запоминающаяся информация о линейных размерах участков в цифровой индикатор 27, где она последовательно отображается. Установка цифрового индикатора 27 в исходное состояние осуществляется после отображения соответствующего линейного размера участка с помощью панели 24 сброса.

Изобретение может быть использовано в отделах технического контроля для проверки изделий сложной конфигурации. Его эффективно можно использовать при производстве крупных серий, а также для определения размеров объектов, находящихся на расстоянии.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ, состоящее из панели сброса, блока обработки сигнала, в состав которого входит амплитудный селектор, схема совпадения и анализатор, состоящий из триггера, счетчика, дешифратора, коммутатора и линии задержки, и состоящее из источника оптического излучения, подвижной платформы, привода, блока управления приводом, облучателя, отражательного зеркала с отверстием, фотоприемника и датчика скорости, в состав которого входит дополнительный источник света, неподвижная линейка с прорезями и дополнительный фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью определения линейных размеров отдельных частей объекта, имеющего сложную конфигурацию, в него вводится блок определения линейных размеров участков объекта, состоящий из панели сброса, панели выдачи команды считывания, двух счетчиков, трех схем совпадения, линии задержки, схемы ИЛИ, инвертора оперативного запоминающего устройства и цифрового индикатора, при этом выход панели сброса соединен с первым входом первого счетчика и с первым входом цифрового индикатора, имеющего второй вход, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства, имеющего первый вход, соединенный через первый вход блока обработки сигнала, второй выход анализатора с выходом счетчика, а второй и третий входы оперативного запоминающего устройства соответственно соединены с выходом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом панели выдачи команды считывания и выходом первой схемы совпадения, имеющей первый вход, соединенный с выходом второго счетчика, первый вход которого соединен через линию задержки с выходом схемы ИЛИ, соединенный также с вторым входом первой схемы совпадения, а второй вход второго счетчика и вход инвертора соединены через третий вход блока определения линейных размеров участков объекта, через третий выход блока обработки сигнала с выходом схемы совпадения, причем выход инвертора соединен с первыми входами второй и третий схем совпадения, вторые входы которых соответственно соединены с вторым входом блока определения линейных размеров участков объекта и через переменную линию задержки с этим же вторым входом блока, соединенным также через второй вход блока обработки сигнала с выходом амплитудного селектора, причем выходы второй и третьей схем совпадения соответственно соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2