Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных деталей

 

:-,ге;., ...>.

С А""Н "М -Е 3

СПИ

Союз Советских

Саииалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Ы. Кл. G 01b 19/32

Заявлено 26.lll.1971 (№ 1642126 25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1973. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 26.IX.1973 комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.71(088.8) Авторы изобретения

Д. Д. Артамонов и О. П. Бердников

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОТОЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля качества поверхности высокоточных деталей, например, тел качения и других элементов подшипников.

Известны фотоэлектрические устройства для контроля качества поверхности высокоточных деталей, например, тел качения подшипников, содержащие оптико-механическую систему, обеспечивающую осмотр всей поверхности контролируемой детали с постоянной скоростью, фотоприемник, реагирующий на изменение отраженного от контролируемой детали светового потока, измерительный блок, установленный на выходе фотоприемника, и блок управления заслонкой брака.

В таких устройствах измерительный блок выполнен в виде временного селектора импульсов, поступающих от фотоприемника, что позволяет по длительности этих импульсов определить протяженность дефекта на поверхности детали.

Недостаток известных устройств состоит в том, что они не контролируют глубину и количество дефектов.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено двухвходовым элементом «ИЛИ», выход которого соединен с блоком управления заслонкой брака, измерительный блок выполнен в виде амплитудновременного селектора импульсов фотоприемника и селектора числа этих импульсов, появляющихся при осмотре участка поверхности заданной протяженности, причем один вход

5 элемента «ИЛИ» соединен с выходом амплитудно-временного селектора, а другой его вход — с выходом селектора числа импульсов.

Это позволяет контролировать не только

10 протяженность дефекта, но и его глубину, а также количество дефектов на участках поверхности детали, имеющих заданную протяженность, и поэтому повышает достоверность контроля качества поверхности детали.

15 На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Предлагаемое устройство содержит оптико20 механическую систему, обеспечивающую осмотр всей поверхности контролируемой детали 1 с постоянной скоростью и состоящую из узла 2 развертки, осветителя 8, приемного оптического узла 4, фотоприемник 5, ампли25 тудно-временной селектор б импульсов фотоприемника 5, селектор 7 числа импульсов фотоприемника 5, появляющихся при осмотре поверхности заданной протяженности, двухвходовой элемент «ИЛИ» B,è блок 9 управле30 ния заслонкой брака.

386241

З5

Фотоприемник 5 состоит из воспринимающего элемента 10, например фотодиода, и усилителя 11.

Амплитудно-временной селектор б содержит, например, импульсный амплитудный компаратор 12, триггер Шмитта 18, одновибратор 14, элемент «И» 15.

Селектор 7 содержит, например, триггер

Шмитта 1б, одновибратор 17, элемент «И»,.18, двоичный счетчик, состоящий из триггеров 19, 20, клапан 21 для возврата счетчика на

«нуль».

Блок 9 управления заслонкой брака содержит, например, триггер 22, привод 28 заслонки брака, управляемый триггером 22, и кулачок 24 возврата триггеров 19, 20, 22.

Один вход элемента «ИЛИ» 8 соединен с выходом амплитудно-временного селектора б, а другой его вход — с выходом селектора 7.

Выход элемента «ИЛИ» 8 соединен с блоком

9 управления заслонкой брака.

Устройство работает следующим образом.

Оптико-механическая система, состоящая из узлов 2, 8, 4, осуществляет осмотр всей поверхности контролируемой детали 1. При этом световой луч, посланный осветителем 8 в каждую осматриваемую точку поверхности детали 1, отражается от этой точки и через приемный оптический узел 4 поступает в фотоприемник 5. Последний реагирует на изменение отраженного от детали 1 светового потока и вырабатывает электрические импульсы, длительность и амплитуда которых характеризует соответственно протяженность и глубину дефекта на поверхности детали 1, а количество этих импульсов равно количеству дефектов.

Напряжение UÄÄz с выхода фотоприемника 5, характеризующее указанные импульсы, поступает на входы компаратора 12 и триггера Шмитта 18, входящих в состав амплитудно-временного селектора б, а также на вход триггера Шмитта 1б, входящего в состав селектора 7.

Если напряжение U»»z превышает по абсолютной величине заданное значение Ut;I >t;ta„ соответствующее допустимой глубине дефекта, то компаратор 12 вырабатывает серию импульсов, характеризующих изменение,напряжения Uggyytg на его выходе.

Если напряжение U„,,«5 превышает по абсолютной величине некоторый порог U,, необходимый для измерения длительности импульсов фотоприемника 5, то срабатывают триггеры Шмитта 18 и 16, на выходе которых образуются «прямоугольные» импульсы напряже 1вых13, ы, длительность которых соответстует длительности импульсов UBbtx5. От переднего фронта импульсов триггера Шмитта 8 срабатывает одновибратор 14, формирующий,импульсы т1, напряжение U »ÄÄ«заданной длительности, соответствующей допустимой протяженности дефекта. Элемент «И» 15 пропускает импульсы от компаратора 12 на свой выход (см. напряжение U„„,„„» на фланг. 2) только во время паузы между импульсами ть поступающими от одновибратора 14, то есть только в том случае, когда длительность импульсов фотоприемника 5 превышает длительность импульсов ть Вследствие этого импульсы на выходе элемента «И» 15 соответствуют дефектам, протяженность и глубина которых превышают допустимые значения. Указанные импульсы через элемент

«ИЛИ» 8 запускают триггер 22, включающий привод заслонки 28 брака, с помощью которой деталь 1 направляется, например, в приемник негодных деталей. Изменение выходного напряжения U„„„»> триггера 22 показано на фиг. 2.

От переднего фронта, импульсов напряжения Uttttxn, 46, ВОзникающих на выходе триг гера Шмитта 1б, срабатывает одновибратор

17, формирующий импульсы т2 напряжения

UBI>(7tt7 заданной длительности, соответствующей заданной протяженности поверхности детали при постоянной скорости ее осмотра.

Элемент «И» 18 пропускает .на свой выход импульсы с выхода триггера Шмитта 1б, возникающие во время существования импульсов т, формируемых одновибратором 17.

Счетчик, образованный триггерами 19, 20, осуществляет двоичный счет выходных импульсов элемента «И» 18 по их передним фронтам. Если количество отсчитанных импульсов меньше заданного числа, в данном

ПрИМЕрЕ МЕНЬШЕ ДВОЙКИ, ТО СИГНаЛ Увых20 с выхода 25 триггера 20 разрешает открывание клапана 21, который по заднему фронту импульса tg, поступающего от одновибратора

17, возвращает счетчик (триггеры 19, 20) в исходное состояние. После отсчета заданного числа импульсов срабатывает триггер 20, на выходе 26 которого появляется импульс напряжения U„„„„», Этот импульс своим передним фронтом через элемент «ИЛИ» 8 включает триггер 22 и привод 28 заслонки брака, вследствие чего деталь 1 направляется в приемник брака. Одновременно с этим сигнал

U„„>tt с выхода 25 запрещает открывание клапана 21.

Контроль поверхности детали 1 производится циклами измерений. В конце каждого цикла кулачок 24 вырабатывает импульсы напряжения 41„„,24, возвращающие триггеры

19, 20, 22 в,исходное состояние. На фиг. 2 показаны циклы I, II, Ш, IV. В циклах 1 и III контролируемые участки поверхности имеют допустимые дефекты и поэтому считаются годными. В цикле II контролируемый участок поверхности содержит дефект, имеющий недопустимые протяженность и глубину. В цикле IV контролируемый участок поверхности содержит недопустимое количество дефектов, каждый из которых имеет допустимые протяженность и глубину.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных пета38624i

Фиг. 1 лей, например тел качения и других элементов подшипников, содержащее оптико-механическую систему, обеспечивающую осмотр всей поверхности контролируемой детали с постоянной скоростью, фотоприемник, реапирующий на изменение отраженного от контролируемой детали светового потока, измерительный блок, установленный на выходе фотоприемника, и блок управления заслонкой брака, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено двухвходовым элементом «ИЛИ», выход которого соединен с блоком управления заслонкой брака, измерительный блок выполнен в виде амплитудно-временного селектора импульсов

5 фотоприемника и селектора числа этих импульсов, появляющихся при осмотре участка поверхности заданной протяженности, причем один вход элемента «ИЛИ» соединен с выходом амплитудно-временного селектора, а

10 другой его вход — с выходом селектора числа импульсов.

386241 Ьи фФ /ьи 12 чьи чьи 6 йи 17

Фьи /Я

Ъи. 6

1 йи.2Р о

4&и N

Фи.2/

ulbir.ю 7&к.24 о

Фиг. 2

Составитель В. Жук

Редактор Н. Перышкина

Техред Т. Ускова

Корректоры: С. Сатагулова и В. Жолудева

Заказ 2571!10 Изд. № 1681 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных деталей Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных деталей Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных деталей Фотоэлектрическое устройство для контроля качества поверхности высокоточных деталей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к устройствам для радиометрической сепарации руд, и может быть использовано для сепарации люминесцирующих минералов

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, конкретнее, к устройствам для радиометрической сепарации руд, и может быть использовано для сепарации люминесцирующих минералов

Изобретение относится к сельскому хозяйству

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в оптико-электронных устройствах для сортирования сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к устройствам, использующим в качестве разделительных признаков свойства искомого продукта специфически реагировать на воздействие излучения, в частности может быть использовано при рентгенолюминесцентной, фото- и рентгенофлуоресцентной сепарации минерального сырья на первичных стадиях обогащения
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, конкретнее к способам обогащения алмазосодержащей руды радиометрической сепарацией, и позволяет повысить точность и оперативность контроля

Изобретение относится к устройствам для контроля геометрических размеров и дефектов типа посечек, сколов, трещин стеклоизделий
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых

Изобретение относится к области сортировки природных алмазов с пониженным содержанием азота и может быть использовано для отбора целых кристаллов и пластин из них, пригодных при создании активных и пассивных элементов полупроводниковых приборов микроэлектроники, с обеспечением повышения выхода годных природных алмазов при создании на их основе однородных по электрофизическим характеристикам полупроводниковых структур по всему объему кристаллов или пластин, а также полупроводниковых структур в приповерхностном слое
Наверх