Устройство для измерения поперечного размера изделий перемещаемых в продольном направлении

Устройство для измерения поперечного размера изделий перемещаемых в продольном направлении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик а (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлена 181076 (21) 2413237/18-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250480, Бюллетень ¹15

Дата опубликования описания 250480 (72) Автор изобретения

В.Г.Назаренко

Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО

РАЗМЕРА ИЗДЕЛИЙ, ПЕРЕМЕЩАEMhK

В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечного размера перемещаемых в продольном направлении изделий, например ширины листового или диаметра трубного горячего и холодного проката.

Известно устройство для измерения поперечного размера изделий при помощи телевизионного датчика путем цифрового измерения длительности видеосигнала выделенной строки развертки изображения при расположении линии измеряемого размера параллельно строкам развертки или путем подсчета строк развертки, приходящихся на измеряемый размер при расположении линии этого размера перпендикулярно к строкам развертки (1).

Недостаточно высокая точность измерения этим устройством обусловлена влиянием нелинейности и нестабильности развертывающих напряжений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату явияется устрой ство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержащее

5 телевизионный датчик, трехвходовой селектор выдеоимпульсов первой выделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и счетчик единиц отсчета (21 .

Это устройство содержит также проекционный блок, создающий на фотокатоде трубки телевизионного датчика изображение линейной измерительной шкалы, накладываемое на изображение контролируемого изделия. Устройство позволяет измерять поперечный размер изделия с точностью, зависящей от допустимого количества штрихов измерительной шкалы, определяемого возможностями телевизионного датчика. Недоста25 ток этого устройства заключается в недостаточно высокой точности измерения, ограничен = и значением единицы отсчета, равной расстоянию между соседними штрихами измерительной шкалы. При этом погрешности

729438 измерения обусловлены тем, что при измерении не учитываются длины отрезков между боковыми краями изделия и ближайшими к ним штрихами измерительной шкалы, если значение этих длин меньше расстояния между соседними штрихами измерительной шкалы.

Цель изобретения состоит в повышении точности измерения.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено установленной перед изделием, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направлении измерения нанесены две группы штрихов, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения иэделия так, что вместе со строками развертки они составляют два поперечных масштаба, формирователем селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк, установленным на выходе телевизионного датчика, служащим для выдачи сийхроимпульсов кадров и строк развертки; селектором видеоимпульсов выделенных строк, у которого информационный вход соединен с информационным выходом телевизионного датчика, а управляющий вход с выходом формирователя селекторных импульсов; распределителем выдеоимпульсов, соответствующих двум группам штрихов, соответственно на два выхода, у которого информационный вход соединен с выходом селектора видеоимпульсов выделенных строк, а управляющий вход — с выходом формирователя селекторных импульсов, блоком управления, вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки; двумя трехвходовыми блоками сравнения чисел выдеоимпульсов в соседних выделенных строках развертки, двумя счетчиками долей единицы отсчета и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами счетчика единиц отсчета, счетчиков долей единицы отсчета и блока управления, у блоков сравнения по два управляющих входа соединены с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки,.и с выходом формирователя селекторных импульсов, информационные входы соединены с разными выходами распределителя, а выходы — с управляющими входами разных счетчиков единицы отсчета, у которых счетные входы соединены с выходами формирователя селекторных импульсов, входы сброса всех счетчиков соедичены с выходом блока!

О

60 управления, управляющий, вход селектора видеоимпульсов первой выделенной строки развертки соединен с выходом формирователя селекторных импульсов, а инфсрмационный вход с выходом селектора вь пеоимпульсов выделенных строк.

Схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит телевизионный датчик 1, оптически сопряженную с ним маску 2, установленную перед изделием 3, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся; формирователь 4 селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк 5 развертки изображения, селектор б видеоимпульсов выделенных строк, распределитель 7 видеоимпульсов на два выхода, трехвходовой селектор 8 видеоимпульсов первой выделенной строки 9, счетчик 10 единиц отсчета, трехвходовые блоки 11 и 12 сравнения чисел видеоимпульсов в соседних строках развертки, счетчики 13 и 14 долей единиц отсчета, вычислительный блок 15 и блок 16 управления.

На маску 2 в направлении измерения нанесены в соответствии с поперечным масштабом две группы 17 и 18 штрихов 19, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения изделия 3. Группы 17 и 18 штрихов 19 нанесены на маску 2 на расстоянии, одна от другой.

Формирователь 4 установлен на выходе датчика 1, служащего для выдачи синхроимпульсов кадров и строк развертки. Информационный вход селектора б соединен с информационным выходом датчика 1, служащим для выдачи видеоимпульсов.

Управляющий вход селектора б соединен с выходом формирователя 4.

Распределитель 7 служит для распределения видеоимпульсов, соответствующих двум группам 17 и 18 штрихов 19 соответственно на два выхода.

Информационный вход распределителя 7 соединен с выходом селектора б, а управляющий вход — с выходом формирователя 4. У селектора 8 первый управляющий вход соединен с выходом датчика 1, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров, второй управляющий вход — с выходом формирователя 4, третий инфор-, мационный вход — с выходом селектора б, а выход — со счетным входом счетчика 10. У блоков 11 и 12 сравнения по два управляющих входа соединены с выходом датчика 1, служащим для подачи синхроимпульсов

729438 кадров развертки, и с выходом формирователя 4, информационные входы— с разными выходами распределителя 7, а выходы — с управляющими входами счетчиков 13 и 14. Счетные входы счетчиков 13 и 14 соединены с выходом формирователя 4, входы сброса счетчиков 10,13,14 — с вы-. ходом блока 16 управления, вход которого соединен с выходом датчика 1, служащим.для подачи синхроимпульсов кадров развертки. Входы вычислительного блока 15 соединены с выходами счетчиков 10,13 и 14 и бпока 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении изделия 3 в направлении его продольной оси 00 телевизионный датчик 1 сканирует поле, в которое попадают маска 2 и перекрывающее ее изделие 3. При этом датчик 1 формирует видеоимпульсы от штрихов 19 маски 2, перекрытых изделием 3, во всех строках развертки изображения сканируемого поля. Формирователь 4 вырабатывает селекторные импульсы, соответствующие заданным равноотстоящим строкам развертки. Управляемый этими импульсами селектор 6 пропускает от датчика 1 только видеоимпульсы, соответствующие заданным строкам, выделенным формирователем 4. Из видеоимпульсов, пропускаемых селектором б, селектор 8 пропускает только видеоимпульсы, сформированные в первой выделенной строке 9 развертки. Эти видеоимпульсы с выхода селектора 8 поступают на счетный вход счетчика 10, который подсчитывает целое число единиц отсчета, равное числу m штрихов 19, полностью перекрытых иэделием 3.

Значение единицы отсчета равно расстоянию а между соседними штрихами 19 маски 2. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором 6 и соответствующие одной группе штрихов 19, например группе 17, через распределитель 7 поступают в блок 11 сравнения. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором б и соответствующие другой группе штрихов 19, например. группе 18, через распределитель 7 поступают в блок 12 сравнения. Каждый из блоков 11 и 12 сравнивает числа видеоимпульсов в соседних строках 5 развертки. При неравенстве сравниваемых чисел блоки 11 и

12 отпирают счетчики 13 и 14 соответственно. После этого открытые блоками 11 и 12 счетчики 13 и 14 подсчитывают импульсы формирователя 4, которые соответствуют количеству строк 5, пересекающих участки крайних штрихов 19, частично перекрытые изделием 3.

Например, количество таких строк для группы 17 штрихов 19 равно и а для группы 18 штрихов 19 равна n . В соответствии с этим в счетчике 13 будет накоплено число п долей единиц измерения, а в счетчике 14 — и долей единиц измереQ. ния. Значение доли единицы измерения,составляет

10 где а — расстояние между сосед-. ними штрихами 19;

Π— количество заданных строк 5 развертки.

15 Вычислительный блок 15 принимает числа из счетчиков 10,13,14 при помощи блока 16 управления и вычисляет измеряемый размер, определяемый формулой:

20 =6 -га а+а ++n b+ о, а где  — расстояние между группами 17 и 18 штрихов 19;

m — число единиц отсчета

25 в счетчике 10; п — число долей единиц от4. счета в счетчике 13;

n — число долей единиц от2. счета в счетчике 14;

30 с — значение единицы отсчета;

b — значение доли единицы отсчета, определяемой формулой (1) .

По окончании цикла измерения блок 16 управления сбрасывает содержимое счетчиков 10,13,14 и вычислительного блока 15 °

Таким образом, использование

40 маски 2 с двумя, группами штрихов, нанесенными на нее в соответствии с поперечным масштабом в сочетании с описанной структурой устройства позволяет повысить точность иэмере45

Формула изобретения

Устройство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержащее телевизионный датчик, трехвходовой селектор видеоимпульсов первой выделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и счетчик единиц отсчета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено

60 установленной перед изделием, если оно светящееся, или позади иэделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направле65 нии измерения нанесены две группы

729438

3 М Z

1248/35 ное штрихов, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения иэделия, так что вместе со строками развертки они составляют два поперечные масштаба, формирователем селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк, установленным на выходе телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров.и строк развертки; селектором видеоимпульсов выделенных строк, у которого информационный .вход соединен с информационным выходом телевизионного датчика, а управляющий вход с выходом формирователя селекторных импульсов; распределителем видеоимпульсов, соответствующих двум группам штрихов, соответственно на два выхода, у которого информационный вход соединен с выходом селектора видеоимпульсов выделенных строк а управляющий вход — с выходом формирователя селекторных импульсов, блоков управления, вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки; двумя трехвходовыми блоками сравнения чисел видеоимпульсов в соседних выделенных строках развертки, двумя счетчиками долей единицы отсчета и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами счетчика единиц отсчета, счетчиков долей единицы отсчета и блока управления, у блоков сравнения по дна управляющих входа соединены с выходом телевиэиоHíoãо датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и с выхоцом формирователя селекторных импульсов, информационные входы соединены с разными выходами распределителя, а выходы — с управляющими входами разных счетчиков долей единицы отсчета, у которых счетные входы соединены с выходами формирователя селекторных

15 импульсов, входы сброса всех счетчиков соединены с выходом блока управления, управляющий вход селектора видеоимпульсов первой выделенной строки развертки соединен с, ЩО выходом формирования селекторных импульсов, а информационный вход с выходом селектора видеоимпульсов выделенных строк.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3218389, кл.1 78-6, 1965.

2. Патент США 9 3678192, кл.178-7, .83, 1972.

0 т

I г. Ужгород, ул. Проектная, 4