Устройство контроля линейных размеров движущихся изделий

Устройство контроля линейных размеров движущихся изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЖНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ .ИЗДЕЛИЙ, содержащее транспортирующий узел, соединенный с ним датчик формирования импульсов длины, датчик положения кромки контролируемого изделия, счетчик длины, блок сравнения, первые И входов которого подключены соответственно к разрядным выходам счетчика длины-, контрольный блок, блок индика1Ц1и, отличающеес я тем, что, с целью автоматизации контроля, оно снабжено блоком ввода, блоком передачи эталонного кода, управляемым вентилем, линией задержки, первый и второй, входы блока ввода подключены соответственно к первому и второму выходам датчика положения кромки контролируемого изделия, первый выход блока ввода подключен к входам установки нуля счетчика длины и первому входу контрольного блока, второй - к второму входу блока передачи эталонного кода, третий - к управляющему входу управляемого вентиля, выход датчика формирования импульсов длины через управляемый вентиль ттодключен к счетному входу счетчика ллины и через линию задержки - к входу опроса блока сравнения, разрядные выходы счетчика длины подключены к соответствующим VI входам блока передачи эталонного кода, п выходов которого соединены соответственно с вторыми П входами блока сравнения, выход блока сравнения подключен к второму входу контрольного блока, первый и второй выходы контрольного блока соединены соответственно с первым и вторым входами блока индикации, третий вход которого подключен к выходу переноса из старшего разряда счетчика длины. 2. Устройство по П.1, отлисл чающееся тем, что блок ввода содержит четьфе управляемых вентиля, два управляющ1гх .триггера, триггер разрешения счета, блок задержки, импульсные входы первого и второго и соответственно третьего и четвертого управляемых вентилей объедине4 и подключены соответственно к CD СП СЛ первому и второму входам блока ввода , управляющие входы первого и второго управляемых вентилей соединены соответственно с единичным и нулевые выходами nepBoiO управляю1чего триггера , управляюп;ие входы третьего и четвертого управляемых вентилей подключены соответственно к единичному и нулевому гмходам второго управляющего триггера, выход первого управляемого вентиля подключен к единичному входу триггера разрещения счета и единичному входу первого управляющего триггера, в1)Код второго через блок - к единичному входу noimoro управлякииио триггера выхо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

l l 9) (l 1) 4() С 01 В 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ка длины.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3481974/18-28 (22) 30.07.82 (46) 23.03.85. Sam. 1 1 1 (72) IO.А.Рыченков, И.П.Чичварин, А.С.Рябчиков и А.В.Андриади (53) 621;317.39:531. 717 (088.8) (56) 1.Заявка ФРГ lf - 2844912, кл. С 01 В 11/04, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР

М 937994, кл. G 01 В 7/04, 1979 (прототип) . (54)(57) 1. УстРОЙСтВО КОНТРОЛЯ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ .ИЗДЕЛИЙ, содержащее транспортирующий узел, соединенный с ним датчик формирования импульсов длины, датчик положения кромки контролируемого иэделия, счетчик длины, блок сравнения, первые 1 входов которого подключены соответственно к разрядным выходам счетчика длины; контрольный блок, блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью автоматиза— ции контроля, оно снабжено блоком ввода, блоком передачи эталонного кода, управляемым вентилем, линией задержки, первый и второй. входы блока ввода подключены соответственно к первому и второму выходам датчика положения кромки контролируемого изделия, первый выход блока ввода подключен к входам установки нуля счетчика длины и первому входу контрольного блока, второй — к второму входу блока передачи эталонного кода, третий — к управляющему входу управляемого вентиля, выход датчика

Лормирования импульсов длины через управляемый вентиль подключен к счетному входу счетчика д тины If через линию задержки — к входу опроса блока сравнения, разрядные выходы счетчика длины подключены к соответству- ющим и входам блока передачи эталонного кода, Il выходов которого соединены соответственно с вторыми П входами блока сравнения, выход блока сравнения подключен к второму входу контрольного блока, первый и второй выходы контрольного блока соединены соответственно с первым и вторым входами блока индикации, третий вход которого подключен к выходу переноса из старшего разряда счетчи2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок ввода содержит четыре управляемых вентиля, два управляющих .триггера, триггер разрешения счета, блок задержки, импульсные входы первого и второго и соответственно третьего и четвертого управляемых вентилей объединены и подключены соответственно к первому и второму входам блока ввода, управляющие входы первого и второго управляемых вентилей соединены соответственно с единичным и нулевьп выходамп перво о управляющего триггера, управляющие входы третьего и четвертого управляемых вентилей подключены соответственно к единичному и нулевому г |ходам второго управляющего триггера, выход первого управляемого вентиля подключен к единичному входу триггера разрешения счета и едиш1чному входу первого управляющего триггера, вьг.;од второго через блок задержки — к сдиннч11ому входу

lf(ðffîãо управляитн го триггера выхо1146550 ды третьего и четвертого управляемых пульсов, инвертор, импульсные входы вентилей подключены к нулевому входу первого и второго управляемых вентитриггера разрешения счета и соответ- лей объединены и подключены к первоственно к первому и второму выходам му входу контрольного блока, Аормиро, блока ввода, единичный вход второго ватель длительности импульсов соедиуправляющего триггера соединен с вы- нен входом с вторым входом контрольходом четвертого управляемого венти- ного блока, выходом — с управляющим ля, единичный выход триггера разре- входом первого управляемого вентиля шения счета подключен к третьему вы- и через инвертор — с управляющим ходу блока ввода., входом второго управляемого вентиля, 3. Устройство по п.1, о т л и — выход первого управляемого вентиля ч а ю щ е е с я тем, что контрольный ;подключен к первому выходу контрольблок содержит два управляемых венти- ного блока, а выход второго — к втоля, формирователь длительности им- рому выходу контрольного блока.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в приборо- и машиностроении для контроля линейных параметров различных изделий. 5

Известно устройство для определения размером движущихся деталей, содержащее транспортирующий узел, фотоэлектрический датчик, фотоусилитель, датчик тактовой частоты, блок срав- 1Î нения, вычислительный блок, индика орр (1) .

Недостатком устройства является сложность конструкции, в частности наличие арифметико-логического блок с достаточно сложной программой обработки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство контроля линейных размеров 2р движущихся изделий, содержащее транспортирующий узел, соединенный с ним датчик формирования импульсов длины, датчик положения кромки контролируемого иэделия, счетчик длины, блок сравнения, первые fl входов которого подключены соответственно к разрядным выходам счетчика длины, контрольный блок, блок индикации (2) .

Недостатком известного устройства является ручная настройка его на контролируемый типоразмер изделия и связанная с этим невозможность автоматизации контроля.

Цель изобретения — обеспечение автоматизации контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля линейных размеров движущихся изделий, содержащее транспортирующий узел, соединенный с ним датчик формирования импульсов длины, датчик положения кромки контролируемого изделия, счетчик длины, блок сравнения, первые О входов которого подключены соответственно к разрядным выходам счетчика длины, контрольный блок, блок индикации, снабжено блоком ввода, блоком передачи эталонного кода, управляемым вентилем, линией задержки, первый и второй входы блока ввода подключены соответственно к первому и второму выходам датчика положения кромки контролируемого изделия, первый выход блока ввода подключен к входам установки нуля счетчика длины и первому входу контрольного блока, второй — к второму входу, блока передачи эталонного кода, третий— к управляющему входу управляемого вентиля, выход датчика формирования импульсов длины через управляемый вентиль подключен к счетному входу счетчика длины и через линию задержки — к входу опроса блока сравнения, разрядные выходы счетчика длины подключены к соответствующим входам блока передачи эталонного кода, П выходов которого соединены соответственно с вторыми П входами блока сравнения, выход блока сравнения подключен к второму входу конт1146550

3 рольного блока, первый и второй выходы контрольного блока соединены соответственно с первым и вторым входами блока индикации, третий вход которого подключен к выходу переноса из старшего разряда счетчика длины.

Кроме того, блок ввода содержит четыре управляемых вентиля, два управляющих триггера, триггер разрешения счета, блок задержки,.импульсные входы первого и второго и соответственно третьего и четвертого управляемых вентилей объединены и подключены соответственно к первому и второму входам блока ввода, управляющие входы первого и второго управляемых вентилей соединены соответст- венно с единичным и нулевым выходами первого управляющего триггера, управляющие входы третьего и четвертого управляемых вентилей подключены соответ-ственно к единичному и нулевому выходам второго управляющего триггера, выход первого управляемого вентиля подключен к единичному входу триггера pasрешения счета и единичному входу первого управляющего триггера, выход второго через блок задержки — к единичному входу первого управляю30 щего триггера, выходы третьего и четвертого управляемых вентилей подключены к нулевому входу триггера разрешения счета и соответственно к первому и второму выходам блока ввода, единичный вход второго управляющего триггера соединен с выходом четвертого управляемого вентиля, единичный выход триггера разрешения счета подключен к третьему выходу блока ввода.

Причем контрольный блок содержит два управляемых вентиля, формирователь длительности импульсов, инвертор, импульсные входы первого и вто- 4$ рого управляемых вентилей объединены и подключены к первому входу контрольного блока, формирователь длительности импульсов соединен входом с вторым входом контрольного блока, 50 выходом — с управляющим входом первого управляемого вентиля и через инвертор - с управляющим входом второго управляемого вентиля, выход первого управляемого вентиля подклю- 55 чен к первому выходу контрольного блока, а выход второго — к второму вьиоду контрольного блока.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из транспортирующего механизма 1, предназначенного для перемещения иэделий 2, фото-. датчика 3, фотоусилителя 4, формирующего импульсные сигналы иэ перепадов "свет-темно" и "темно-свет" (блоки 3 и 4 в совокупности образуют датчик положения кромки контролируемого изделия), редуктора 5, приводного электродвигателя 6, на оси которого укреплен диск 7 из немагнитного материала. По окружности диска закреплены постоянные магниты 8, в непосредственной близости от которых расположена магнитная головка 9.

Диск 7 с постоянными магнитами 8 и магнитной головкой 9 образуют датчик 10 формирования импульсов длины.

Первый выход фотоусилителя 4 подкпючен к первому входу блока 11 ввода, который содержит первый управляющий триггер 12, управляющий первым и вторым управляемыми вентилями 13 и 14, объединенные импульсные входы которых образуют первый вход блока 11 ввода. Единичный выход первого управляющего триггера 12 подключен к управляющему входу вентиля 13, нулевой выход — к управляющему входу вентиля

14. Выход вентиля t4 подключен к блоку 15 задержки. Второй выход фотоусилителя 4 подключен к второму входу блока 11 ввода. Второй управляющий триггер 16 управляет третьим и четвертым управляемыми вентилями 17 и 18, объединенные импульсные входы которых подключены к второму входу блока 11 ввода. Единичный выход второго управляющего триггера 16 подключен к управляющему входу вентиля 17, нулевой выход — к управляющему входу вентиля 18. Выходы управляемых вентилей 17 и 18 подключены к нулевым входам триггера 19 разрешения счета и являются первым-и вторым выходами блока 1t ввода. Выход четвертого управляемого вентиля 18 подключен также к единичному входу второго управляющего. триггера 16, Единичный вход триггера 19 разрешения счета подключен к выходу первого управляющего вентиля 13, выходу блока 15 задержки блока 11 и единичному входу первого управляющего триггера 12.

Единичный выход триггера 19 paspeщения счета, образующий третий вы1146550 ход блока 11 ввода, соединен с управляющим входом. управляемого вентиля 20, импульсный вход которого соединен с магнитной головкой 9.

Выход управляемого вентиля 20 соединен с .входом линии 21 задержки, задерживающей входной сигнал на время переходных процессов в счетчике

22 длины.

Счетчик 22 длины предназначен 10 для счета тактовых импульсов с датчика 10 и представляет собой двоичный 11 -разрядный счетчик, разрядность которого определяется максимальным размером контролируемых иэде- 15 лий. Выходы разрядов счетчика 22 длины поступают в блок 23 передачи эталонного кода на соответствующие управляющие входы управляемых вентилей блока 24 записи эталонного кода 20 и образуют первые входы блока 23 передачи эталонного кода.

Импульсные входы управляемых вентилей блока 24 записи эталонного кода объединены и являются вторым вхо- 25 дом блока 23 передачи эталонного кода, подключенным к второму выходу блока 11 ввода. Выходы управляемых вентилей блока 24 записи эталонного кода подключены к соответствующим информационным входам регистра 25 эталонного кода. Разрядность регистра 25 эталонного кода равна разрядности счетчика 22 длины. Значения эталонного кода и кода, полученного в счетчике 22 длины, сравниваются в блоке 26 сравнения. К первому входу контрольного блока 27 подключен первый выход блока il ввода и цепь

"Установка 0" счетчика 22 длины. На второй вход контрольного блока 27, 4О являющийся входом формирователя 28 длительности импульсов, подключен выход блока 26 сравнения. Выход формирователя 28 длительности соединен с управляющим входом управляемого вентиля 29 непосредственно, а с управляющим входом улравляемого вентиля 30 — через инвертор 31. Импульсные входы вентилей 29 и 30 объединены и являются первым входом контрольного блока 27. Выходы управляемых вентилей 29 и 30 образуют первый и второй выходы контрольного блока 27. Первый и второй вьйоды контрольного блока 27 соединены соответственно с первым и вторым вхо дом блока 32 индикации. Третий вход блока 32 индикации подключен к выходу певеноса из старшего разряда счетчика 22 длины. Блок 32 индикации содержит три канала (ло числу входов), каждый иэ которых состоит из триггера и элемента индикации.

Контроль длины измеряемого изделия осуществляется путем счета импульсов тактовой частоты, поступающей с магнитной головки 9 датчика

10, каждому из которых соответствует определенное линейное перемещение изделия, и последующего сравнения полученного двоИчного числа с заранее заданным кодом, принимаемым за эталонный.

Работа устройства состоит из двух фаз: подготовительной и контроля.

При подготовке устройства для контроля требуемого размера изделия в начальный момент времени производится установка, в нулевое состояние триггеров 12, 16 и 19 блока 11 вво— да, а также счетчика 22 длины и регистра 25 эталонного кода. Для ввода в блок 23 передачи эталонного кода числа, используемого в дальнейшем для сравнения с числами, лолученными в результате измерений, через транспортирующий механизм 1 пропускается изделие, размер которого принимается за эталонный. При перекрытии фотодатчика 3 передней кромкой эталонного иэделия на первом выходе фотоусилителя 4 появляется импульс, поступающий на объединенные импульсные входы управляемых вентилей 13 и 14, который проходит на вход блока 15, так как в исходном состоянии на управляющем входе имеется потенциал разрешающего уровня с нулевого плеча первого управляющего триггера 12. Блок 15 задержки задерживает этот сигнал на время, соответствующее смещению измеряемого изделия на величину, равную половине поля допуска на данный, размер. По истечейии этого времени импульс с выхода блока 15 задержки установит в единичное состояние триггеры 12 и 19, что вызовет появление разрешающих потенциалов на управляющих входах управляемых вентилей 13 и 20 и соответственно запрещающего потенциала на управляющем входе вентиля 14.

Наличие разрешающего потенциала на управляющем входе вентиля 20 обеспечивает прохождение импульсов

7 1146 с датчика 10 на.счетный вход младшего разряда счетчика 22 длины и . через линию 21 задержки на вход опроса блока 26 сравнения. В блоке .26 сравнения сигнал о равенстве кодов не формируется, так как регистр 25 эталонного кода находится в нулевом состоянии.

После пересечения задней кромкой измеряемого эталонного изделия 2 фо- 10 тодатчика 3 на втором выходе фотоусилителя 4 появляется импульс, который поступает на объединенные импульсные входы третьего и четвертого управляемых вентилей блока 11 ввода. Так как второй управляющий триггер находится в нулевом положении, разрешающий уровень управляющего потенциала подается на управляющий вход вентиля 18. Импульс с выхода управляемого вентиля 18 проходит на нулевой вход триггера 19 разрешения счета, единичный вход второго управляющего триггера 16 и на вто- рой.выход блока 11 ввода. Триггер 19 д разрешения счета переходит в нулевое состояние и на управляющем входе вентиля 20 устанавливается запрещающий потенциал, при этом дальнейшее прохождение импульсов тактовой час0 тоты на вход счетчика 22 длины прерывается. Импульс с второго выхода блока 11 ввода поступает на второй вход блока 23 передачи эталонного кода, представляющий собой объеди35 ненные импульсные входы управляемых вентилей блока 24 записи эталонного кода.,1a управляющие входы вентилей блока 24 поданы потенциалы с выходов разрядов счетчика 22 длины.

При наличии разрешающего потенциала на выходе разряда счетчика 22 длины и, соответственно на управляющем входе управляемого вентиля блока 24 записи эталонного кода, импульс с 45 второго выхода блока 11 ввода проходит на соответствующий информационный вход регистра 25 эталонного кода.

Таким образом, производится опрос состояния счетчика 22 длины и запись S0 полученного кода в регистр 25 эталонного кода. Так как этим же импульсом второй управляющий триггер 16 блока

11 ввода был переведен в единичное состояние и на управляющем входе . управляемого вентиля 18 установился запрещающий потенциал, записи состояния счетчика 22 длины последующими

550 8 импульсами не происходит. Запись нового значения эталонного кода может быть произведена аналогичным образом после начальной установки в ноль триггеров блока 11 ввода, счетчика 22 длины и регистра 25 эталонного кода.

Далее производится контроль измеряемых изделий и сравнение полученных кодов с эталонным значением кода, записанным в регистр 25 эталонного кода.

При перекрытии передней кромкой измеряемого изделия. 2 фотодатчика 3 на первом выходе фотоусилителя 4 появляется импульс, который проходит на единичный вход триггера 19 разрешения счета блока 11 ввода, так как первый управляющий триггер 12 находится в единичном состоянии и на управляющем входе первого управляемого вентиля 13 имеется разрешающий потенциал (на втором управляемом вентиле 14, соответственно, запрещающий). Переход триггера 19 разре/

У шения счета в единичное состояние вызовет появление разрешающего поч,енциала на управляющем входе управляемого вентиля 20 и появление импульсов тактовой частоты на счетном входе счетчика 22 длины и, с соответствующей задержкой, на входе опроса блока 26 сравнения. Счет импульсов продолжается до момента пересечения задней кромкой изделия 2 фотодатчикд 3.

Ввиду того, что в регистре 25 эта- лонного кода хранится значение эталонного размера измеряемого изделия, уменьшенное на величину, соответствующую половине поля заданного до- пуска, сигнал равенства эталочного кода числу, полученному в результате счета тактовых импульсов счетчиком 22 длины, появится на выходе блока 26 сравнения несколько ранее момента пересечения задней кромкой измеряемого изделия фотодатчика 3. При этом импульс с выхода блока сравнения поступит на второй вход контрольного блока 27 и запустит формирователь 28 длительности. Формирователь 28 длительности преобразует короткий импульсный сигнал с вьжода блока 26 сравнения в потенциальный сигнал длительностью, соответствующей времени на перемещение измеряемого изделия на расстояние, равное полю заданного допуска. Этот потенциал являет9 i 1 ся разрешающим для первого управля.емого вентиля 29 контрольного блока

27, иа время действия этого потенциала управляемый вентиль 29 будет открыт для прохождения импульсов. Соответственно второй управляемый вентиль 30 контрольного блока 27,управляющий вход которого связан с выходом формирователя 28 длительности через инвертор 31, на это ше время закрывается.

При пересечении задней кромкой измеряемого иэделий 2 фотодатчика 3 импульс с второго выхода 4отоусилителя 4 поступает через открытый управляемый венткпь 17 на первый вход контрольного блока 27 и на вход установки нуля счетчика 22 длины.

Если размер изМеряемогО иэделия соответствует эталонному и не выходит за пределы поля допуска, то импульс с первого входа контрольного блока

27 попадает на объединенные импульсные входы первого и второго управ-, ляемых нентклей 29 и 30 во время действия разрешающего потенциала на ут равляющем входе первого вентиля 29 и эапрещаняцего потенциала на управляющем входе второго вентиля 30.

Пройдя через вентиль 29, импульс с первого выхода контрольного блока 27 проходит на первый вход блока 32 индикации, где вызывает срабатывание триггера и появление индикации

146550 10 И ° 1

Годен . Если импульс второго выхода Фотоусилителя 4 появкяся на первом входе контрольного блока 27 вне

"временных ворот", образованных Аормирователем 28 дпительности, то, пройдя через Второй управляемый вентиль 30, на управляющем входе которого в это время имеется разрешающий потенциал, на второй вход блока !

О 32 индикации, он вызовет срабатывание триггера и появление индикации

"Брак". Одновременно производится сброс в нулевое состояние счетчика

22 длины.

При подходе к Фотодатчику 3 нового измеряемого изделия цикл контроля повторяется. Для исключения возможности пропуска в качестве эталонного изделия, размер которого превышает предел, обеспечиваемый счетчиком 22 длины, выход переноса из старшего разряда этого счетчика связан с третьим входом блока 32 индикации. При переполнении счетчика

22 длины импульс с выхода переноса из старшего разряда вызывает срабатывание триггера и появление индикации

"Брак эталона".

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет автоматизировать контроль изделий и не требует вмешательства оператора в процесс настройки устройства на контроль иэделий заданного типоразмера.

ВНИИПИ Заказ 1351!31 Тираж 651 Подписное

Филиал ППП "Патект", г. У город, ул.Проектная,4