Фотоэлектронное устройство для измерения размеров изделий и сортировки

Фотоэлектронное устройство для измерения размеров изделий и сортировки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>1004753 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27@ 531 (21) 3296037/18-28 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0 3.83. Бюллетень Мо 10

Дата опубликования описания 15. 03. 83

f/)) + К 3

С, 01 В 11/00

В 07 С 5/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53)УДК 531.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С.Каунов и A T.Öûáóëüñêèé (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ И СОРТИРОВКИ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при автоматизированном контроле и сортировке изделий в процессе производства.

Известно устройство для измерения и сортировки, содержащее растровый анализатор и измерительную схему, содержащую частотный преобразователь, блок эталонных сигналов и блок сравнения 1j.

Недостатками указанного устройства являются сложность самого анали.за частотного спектра при сортировке симметричных деталей и необходимость стабилизации скорости перемещения детали.

Наиболее близким к изобретению является фотоэлектронное устройство для измерения размеров изделий и сортировки, содержащее фотоматрицу, блок управления опросом, коммутатор адреса складирования и блок дешифрац С2З.

Недостатком этого устройства являются невысокие технологические возможности, связанные с большими габаритами фотоматрицы, невысокой точностью:,:змерений, связанной с неточным сравнением площади засвеченных фотоэлементов с заданной для данного размера, а также с малой надежностью устройства, заключающейся в системах крепления элементов фотоматрицы и подводных связующих элементов фотоматрицы и подводных связующих кабелях. Это затрудняет применение устройства на технологи10 ческих участках например конвейерах, транспортирующих крупногабаритные детали ) и на участках с ограниченными производственными площадями.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

Для достижения цели в фотоэлектронном устройстве для измерения размеров изделий и сортировки, содержащем фотоматрицу, блок управления опросом, коммутатор адреса складирования и блок дешифрации, блок управления опросом выполнен в виде селектора опроса строк фотоматрицы, мультиплексора фотоматрицы, первый выход которого связан с селектором опроса строк фотоматрицы, и генератора импульсов, соединенного с мультиплексором фотоматрицы, а блок дешифрации выполнен в виде и шифраторов проекции изделия, и шифраторов поля дополнения до границ фотомат1004753

65,рицы, и электронных переключателей, выходы каждого из которых подключены к соответствующему шифратору проекции изделия, шифратору поля дополнения до границ фотоматрицы и коммутатору адреса складирования, селектора опроса шифраторов, мультиплексора шифраторов, логического узла и реле времени, вход которого соединен с первым выходом логического узла и входом селектора опроса 10 шифраторов, а выход — с коммутатором адреса складирования, строки фотомаТрицы соединены с соответствующими строками п шифраторов проекции иэделия и п шифраторов поля дополнения до границ .фотоматрицы, последние строки которых соединены также с третьим входом логического узла, первый вход которого соединен с выходом мультиплексора шифраторов„ а второй — с входом мультиплексора фотоматрицы, второй выход последнего соединен с мультиплексором шифраторов.

Кроме того, логический узел выполнен в Йиде инвертора, счетного триггера и. двух элементов И, выходы которых являются первым выходом логй-

Ческого узла, первый вход первого элемента И соединен с выходом инвертора, а второго элемента И вЂ” с вторымЗО входом первого элемента И и является первым входом логического узла, вторым входом которого является вход инвертора, соединенный также с вторым входом второго элемента И, вы- З5 ходы счетного триггера соединены с третьими. входами элементов И, а .вход является третьим входом логического узла.

При этом устройство снабжено 40 объективом, а фотоматрица выполнена интегральной.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из фотоматри- 45 цы 1, блока 2 управления опросом, который выполнен в виде селектора 3

orrpoca строк, мультиплексора 4 фотоматрицы и генератора 5 импульсов, коммутатора 6 адреса складирования и блока 7 дешифрации, который выполнен в виде шифраторов 8,..., h проекции иэделия, шифраторов 9,..., n поля дополнения до границ фотоматрицы, электронных переключателей

10,..., и, селектора 11 опроса шиф55 раторов, мультиплексора 12, логического узла 13 и реле 14 времени. Логический узел 13 содержит инвертар

15, счетный триггер 16 и два элемента 17 и 18 И. Коммутатор 6 адреса складирования может быть выполнен на основе, например, элементов

19,;.,п И, количество шифраторов

\ увеличивается до соответствия числу вероятных позиций, которые может иметь изделие при прохождении перед объективом.

Устройство работает следующим образом.

< Проходящее по конвейеру иэделие на чертеже не показано ) проецирует ся на ячейки фотоматрицы 1 и. в зависимости-от освещенности ячейки вырабатывают сигналы низкого или высокого уровня. Селектор 3 опроса строк выдает сигнал опроса на первую строку фотоматрицы 1 и шифраторов

8 и 9. Сигналы со всех ячеек первой .строки фотоматрицы 1 и шифратора, получившего разрешение выходным

:сигналом селектора 11 опроса шифра-! торов и электронного переключателя

1.0, поступают на входы мультиплексора 4 фотоматрицы и мультиплексора

12 шифратора соответственно. Мультиплексор 4 фотоматрицы и мультиплексор 12 шифратора, управляемые. генератором 5 импульсов, разрешают прохождение сигналов от первой до последней ячейки фотоматрицы 1 и шифратора 8, с первых строк на входы логического узла 13. По окончании мультиплексирования сигналов ячеек первой строки фотоматрицы 1 и шифраторов 8 селектор 3 опроса строк по команде мультиплексора 4 фотоматрицы подает сигнал опроса на следующую строку фотоматрицы 1 и следующую строку шифратора 8.

Сигналы, поступающие на входы мультиплексора 4 фотоматрицы и мультиплексора 1? шифратора, со следующей строки обрабатываются аналогично первой строке и подаются на входы-логического узла 13. По окончании опроса последней строки .фотоматрицы 1 и шифраторов 8 и 9 из селектора 3 выдается сигнал .на переключение логического узз1а 13 и электронного переключателя 10, а селектор 3 опроса строк вновь выдает сигнал опроса на первые строки фотоматрицы 1 и шифратора 9, и т.д.

Логический узел 13 анализирует сигналы, поступающие с фотоматрицы 1 и шифраторов, по следующему принципу.

Логический узел 13 выдает сиг- нал высокого уровня только в случае низкого уровня сигнала ячейки фотоматрицы 1, если в ячейке шифратора

8 высокий уровень сигнала. Поскольку изображение проекции изделия в ячейке фотоматрицы 1 вырабатывает высокий уровень сигнала, то в случае набора проекции изделия в шифраторе

8 логический узел 13 проверяет соответствие проекции, запрограммированной шифратором 8, проекции изделия на фотоматрице 1. Однако в случае проецирования на фотоматрицу 1 изделия с большими габаритами, чем габариты проекции, запрограмми1004753 дополнения,а и по характерным точкам, присущим только проекции изделия данного типа, характеризующим наличие сигнала в проекци только .конкретного иэделия, которые определяются опытным или расчетным путем, поскольку могут быть точки, присущие всем проекциям изделий. В случаЕ выработки единичного сигнала с выхода логического узла 13 на селектор

11 опроса шифраторов выдается сигнал, а селектор 11 переключает выход на опрос электронного-переключателя п-1, который одним своим выходом опрашивает следующий шифратор и -1

15 проекции иэделия. Одновременно высокий уровень сигнала с выхода логического узла .13 обнуляет реле 14

- времени, который запрещает в связи с этим срабатывание элементов 19,..., 2О tn И, и на выходе их сигнал отсутст вует.

В случае отсутствия высокого уровня сигнала на выходе логического узла 13, реле 14 времени, настроенное на время двух кадров, вырабаты-. вает сигнал высокого уровня, и на выходе одного из элементов 19,..., и И, на второй вход которого пода.ется сигнал с выхода селектора 11 опроса шифраторов, появляется сигнал,. определяющий типоразмер, данного иэделия.

Устройство для сортировки изде-, лий на конвейере по типоразмеру согласно предложенноь.у решению обеспечивает надежное выполнение процесса и может быть успешно применено в сложившейся обстановке действующих предприятий на ограниченных производственных площадях и использовано

40 для измерения и сортировки как небольших, так и очень крупных изделий при применении, например, интегральной матрицы.

Таким образом, расширяются техно-45 логические возможности при использовании также и двойного контроля состояния фотоматрицы.

Формула изобретения

50 рованной в шифраторе 8, логический узел 13 выдал бы ложный сигнал соответствия. Поэтому во втором кадре происходит переключение логического : узла 13. При этом счетный триггер 16 переключается задним фронтом импуль" са последней строки селектора 3 опро са строк, переключая высокий разрешающий уровень с элемента И 18 на . элемент H. 17.

Процесс сравнения происходит следующим образом.

С ячейки фотоматрицы 1 через мультиплексор 4 проходит сигнал низкого уровня. С ячейки шифратора 8 через мультиплексор 12 шифратора приходит сигнал высокого уровня. Триг-. гер 16 в первом кадре разрешает прохождение через элемент 17 И. Инвертор 15 инвертирует низкий уровень сигнала ячейки фотоматрицы 1 в высокий и на выходе элемента 17 И появляется высокий уровень. Этот сигнал свидетельствует о том, что в шифраторе 8 проекции изделия ячейка зашита, а в фотоматрице проекции изделия нет.

Затем сигналы поступают аналогично, но поскольку на вход элемента

17 И поступит сигнал низкого уровня через инвертор 15, то на выходе элемента 17 И вЂ” низкий уровень, в сле дующем случае низкий уровень сигнала ячейки шифратора 8 обозначает, что в шифраторе 8 ячейки не проверяются, и при любом сигнале с ячейки фотоматрицы 1 на выходе элемента

17 И сохранится низкий уровень сигнала.

При переключении счетного триггера 16 высокий уровень сигнала вы хода триггера 16 разрешает. прохождение сигналов через элемент 18 И.

При поступлении сигнала высокого уровня из ячейки фотоматрицы 1 на вход элемента 18 И и высокого уровня с шифратора 9 поля дополнения до гра ниц фотоматрицы, причем переключение на шифратор 9 производится переключателем 10 тем же импульсом, что и триггера 16, на выходе элемента 18 И появляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий о том, что в шифраторе 9 поля дополнения ячейка зашита, а в ячейке фотоматрицы 1 сигнал высокого уровня, означающий, что на ячейку .проецируется изделие.

Если на вход элемента 18 И поступит сигнал низкого уровня из ячейки фотоматрицы 1, а иэ ячейки шифратора 9 поля дополнения поступит сигнал высокого уровня, то выполнится условие проверки поля дополнения.

Программирование проекции изделия и поля дополнения до границ фото- матрицы может происходить не только по всей проекции и по всему полю

1. Фотоэлектронное устройств<-. для измерения размеров изделий и сортировки, содержащее фотоматрицу, блок управления опросом, коммутатор адреса складирования и блок дешифрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, блок управ ления опросом выполнен в виде.селектора опроса строк фотоматрицы, мультиплексора фотоматрицы, первый выход которого связан с селектором опроса строк фотоматрицы, и генератора импульсов, соединенного с муль65 типлексором..фотоматрицы, а блок де1004 "53 шифрации выполнен в виде и шифраторов проекции изделия, и шифраторов поля дополнения до границ фотоматрицы, и электронных переключателей, выхо ды каждого из которых подключены к соответствующему шифратору проекции изделия, шифратору поля дополнения до границ фотоматрицы и коммутатору адреса складирования, селектора опроса шифраторов, мультиплексора шифраторов, логического узла и реле времени, вход которого соединен с первым выходом логического узла. и входом селектора опроса шифраторов, а выход — с коммутатором адреса складирования, строки фотоматрицы соединены с соответствующими строками п шифраторов проекции изделия и и шифраторов поля дополнения до границ фотоматрицы, послед ние строки которых соединены также в третьим входом логического узла, первый вход которого соединен с вы,ходом мультиплексора шифраторов, а второй — с входом мультиплексора фотоматрицы, второй выход последнего соединен с мультиплексором шифраторов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что логический узел выполнен в виде инвертора, счетного триггера и двух элементов М, выходы которых являются первым выходом логического узла, первый вход первого элемента И соединен с выходом инвертора, а второго элемента И вЂ” c вторым входом первого элемента И и является первым входом логического узла, вторым входоМ которого является вход инвертора, соединенный также с вторым входом второго элемента И, выходы счетного триггера соединены с третьими входами элементов И, а вход является третьим входом логического узла.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено объективом, а фотоматрица выполнена интегральной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 439323, кл. В 07 С 5/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 636045, кл. В 07 С 5/10, 1977 (прототип) .

1004753

ВНИИПИ Заказ 1S50/49 Тираж 600 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4