Двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий,перемещаемых в продольном направлении
Патент 763672
Авторы
Двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий,перемещаемых в продольном направлении
Иллюстрации
Реферат
лт- >Зилж
- : vnf0 .г -;;fО П И С А Н -И- - й. (., екя
Союз Советскии
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол ни тел ьиое к а ит. с вид-ву
3 (5ф )Я. (д. 01 В 7/04
Ст 01 В 19/37 (22) Заявлено 04.01.77 (21) 2438111/18-28 с присоединением заявки J%
Государственный комитет
СССР (23) Приоритет (53) УДК 531,717 (088.8) ао делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.09.80. Бк>ллетень У&34
Дата опубликовакия описания 20.09.80
В. Г. Назаренко, С. В. Павлов, И. Г. Назаренко, П. В. Голубенко и М. Б. Черняк (72) Авторы изобретения
Таганрогский радиотехнический инсппут им. В. Д. Калмыкова и Таганрогский государственный ордена Октябрьской Революции металлургический завод (71) Заявители (54) ДВУХОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ
ЛИСТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПЕРЕМЕ1ЦАЕМЫХ В ПРОДОЛЬНОМ
НАПРАВЛЕНИЦ.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины перемещаемых в продольном направлении листовых изделий, например, холодного и горячего проката.
Известно одноотсчетное устройство для измерения длины изделий, перемещаемых в продольном направлении, в котором учитывается угловое смешение продольной оси изделия относительно направления его перемещения (1}.
Это-устройство содержит основную группу путевых датчиков, установленных на оси, параллельной центральной оси перемещения изделия и отстоящей от нее на расстоянии, не превышающем половины поперечного размера изделия.
В этом устройстве при помощи дополнительной группы путевых датчиков определяется поправка, учитывающая смещение продольной оси изделия относительно направления его перемещения, и затем лри помощи этой поправки корректируется длина, измеренная основной группой путевых датчиков.
Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность измерения, обусловленная применением одноотсчетного принципа измерения с использованием путевых датчиков.
Наиболее близким к описываемому изобретению по техничесиой сущности является двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий, перемещаемых в продольном направлении, включающее в себя "узел грубого отсчета, содержащий путевые датчики, расположенные на равных расстояниях вдоль оси перемещения изделия, формирующий блок и счетчик импульсов грубого отсчета, и узел точного отсчета, содержащий соединенный с формирующим блоком телевизионный датчик для измерения задней части изделия на интервале между двумя первыми по направлению перемещения иэделия путевыми датчиками, оптически сопряженную с телевизионным датчиком маску с линейной штриховой шкалой, расположенную на центральной оси перемещения иэделия на интервале между двумя первыми путевымидатчиками, и счетчик; им
763672 4 импульсов грубого отсчета и селектор IO
HMII) íüñç окончания грубо(о отсчета. Логический блок 8 установлен на выходах путевых датчиков 4--1; 4-", ..., 4-и. В селекторе 9 иМпульсов грубого отсчета информационный вход спединен с выходом логического блока 8, а управляющий вход — с выходом первого путевого датчика 4-0, служагцим для выдачи сигнала о прохождении переднего края изделия 5 или ситнала о наличии изделия 5 в поле зрения этого датчика.
Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом селектора 9, а BxoIl сброса счегчика 7 — с выходом первого путевого датчика, служащим для выдачи сигнала о прохождении переднего края изделия 5 мимо этого датчика. Информационный вход селектора 10 соединен с выходом логического блока 8, отпираюший вход селектора IO соединен с выходом первого путевого датчика 4 — О, служашим для выдачи сигнала о прохождении заднего края изделия 5 мимо этого датчика, а запирающий вход селектора 10 соединен с выходом второго путевого датчика 4 — 1, служащим для выдачи сигнала о прохождении заднего края изделия 5 мимо этого датчика.
Узел 2 точного отсчета содержит телевизионный датчик 11 для измерения задней части изделия 5 на интервале между путевыми датчиками 4 — О, и 4 — 1, три оптически сопряженные с телевизионным датчиком 11 маски 12, 13, 14, каждая с линейной штриховой шкалой, три счегчика 15 — 17 импульсов точного отсчета, селектор-распределитель. 18 видеоимпульсов трех строк развертки изображения, соответствующих трем маскам 12 — 14, соответственно по трем выходам. Маска 13 расположена на центральной оси MN перемещения изделия
5 на интервале между путевыми датчиками
4 — О и 4 — 1. Маски 12 и 14 расположены параллельно центральной оси MN на равных расстояниях а по обе стороны от нее также на интервале между путевыми датчиками 4 — О и 4 — !. пульсов точного отсчета с входом сброса. связанным с выходом первого путевого датчика (2).
Это устройство позволяет с высокой точностью измерять длину иэделий, продольная ось которых совпадает с направлением перемешения.
Однако в этом устройстве «е учитывается угловое смешение продольной оси изделия относительно направления перемещения. 10
Бель изобретения — повышение точности измерения нри угловом смегцении продольной оси изделия относительно оси его перемегдения.
Цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнительными масками с линейными штриховыми шкалами, расположенными параллельно центральной оси перемешения изделия на равных расстояниях по обе стороны от нее на интервале между двумя первыми путевыми датчиками, двумя дополнительными счетчиками импульсов точного отсчета, селектором-распределителем видеоимпульсов трех строк развертки изображения, соответствующих трем линейным штриховым шкалам, соответственно по трем выходам, соединенным с тремя счетчиками импульсов точного отсчета, и вычислительным блоком, соединенным с выходами счетчиков импульсов грубого и точного отсчета и с выходом телевизионного датчика, служашим для подачи син- go хроимпульсов кадров развертки, входы сброса вычислительного блока и дополнительных счетчиков импульсов точного отсчета связаны с выходом первого путевого датчика, входы селектора-распределителя соединены с выходами телевизионного датчика, а путевые датчики грубого отсчета установлены на центральной оси его перемсшения.
На фиг. 1 показана схема описываемого устройства, на фиг. 2 и 3 — примеры расположения заднего края изделия в зоне точного отсчета при предельном допустимом угловом смешении продольной оси изделия относительно оси его леремешения.
Устройство состоит из узла 1 грубого отсчета, узла 2 точного отсчета и вычислительного блока 3, установленного на выходах узлов 1 и 2.
Узел 1 грубогп отсчета содержит путевые датчики 4 —.О, 4 — 1, 4 — 2, 4 — 3, ..., 4- (п-2),4- (п-1), 4 — п, расположенные на равных расстояниях центральной оси MN перемещения изделия 5 над этим изделием или под ним, формирующий блок 6 и счетчик 7 импульсов грубого отсчета. Формируюший блок 6 служит для формирования импульсов грубого отсчета и импульса окончания грубого отсчета и содержит, например. логический блок 8 выделения импульсов рубого отсчета, селектор 9
Управляюший вход телевизионного датчика
11 соединен с выходом селектора !О импульса окончания грубого отсчета. Информационный вход селектора-распределителя 18 соединен с выходом телевизионного датчика 11, служащим для подачи видеоимпульсов. Управляюший вход селектора-распределителя 18 соединен с выходом телевизионного датчика 11, служащим для подачи синхроимпульсов кадров и строк развертки изображения. Три выхода селектора-распределителя 18 соединены соответственно со счетными входами трех счетчиков 15 — 17 импульсов точного отсчета. Входы сброса счетчиков 15-17 связаны с выходом первого путевого датчика 4-0, служа76367 шим лля вылачи сигнала о прохождении переднего края иэлелия 5 мимо этого датчика.
Вычислительныи блок 3 служит для вычисления измеряемой длины но содержимому счетчика 7 импульсов грубого отсчета и трех счетчиков !5 — !7 импульсов точного отсчета.
Информационные входы вычислительного блока 3 соединень) с выходами счетчиков 7, 15, 16, 17. Управляющий вход блока 3 соединен с выходом телевизионного датчика 1!, служащим для подачи синхроимпульсов кадров развертки, а вход сброса блока 3 объединен с входом сброса счетчиков 15-17.
Устройство работает следующим образом.
При прохождении переднего края измеряемого иэделия 5 мимо путевого датчика 4 — 0 последний сбрасывает показания счетчиков
7, 15, 16, 17 и вычислительного блока 3 и отпирает селектор 9, при этом селектор 10 заперт. 20
В результате этого устройство готово к оче. редному циклу измерения. При прохождении переднего края изделия 5 мимо путевых датчиков 4 — 1, 4 — 2, 4 — 3, ..., 4 — (и — 2) импульсы грубого отсчета, формируемые этими датчиками, через логический блок 8 и селектор 9 поступают в счетчик 7 импульсов грубого отсчета. При прохождении заднего края изделия 5 мимо путевого датчика 4 — 0 последний отпирает селектор 10 и запирает селектор 9.
В этот момент в счетчике 7 окажется зарегистрированным число единиц грубого отсчета, соответствующее длине t).
Примеру, приведенному на фиг. 1 соответствует гг- = и — 2.
3S
При дальнейшем перемещении иэделия 5 его передний край пересечет измерительную ось очередного путевого датчика (фиг. 1), например, датчика 4 — (и — 1), в То время как задний край этого изделия 5 еще находится на интервале между путевыми датчиками 4 — 0 и 4- l. Импульс от очередного путевого датчика например, от датчика 4 — (n — 1), проходит через логический блок 8 и поступает в селектор !О, который формирует импульс 45 окончания грубого измерения.
Этим импульсом селектор 10 включает телевизионный датчик 1, который поочередно сканирует .изображение по продольным осям масок 12-14 и формирует видеоимпульсы, соответствующие штрихам масок 12 — 14, а также синхроимпульсы кадров и строк развертки изображения.
Эти видеоимпульсы поступают на информа ционный вход селектора-распределителя 18, а синхроимпульсы строк подаются на управляющий вход селектора-распределителя 18, который выделяет видеоимпульсы заданных строк и распределяет их по своим выхо6 лам, подключении)м к счетным входам счетчиков 15-17, В реэультате этого в счетчик
l 5 поступят видеоимпульсы, полученные при сканировании маски 12, в счетчик 16 — видеоимпульсы, полученные при сканировании маски 13, и в счетчик 17 — видеоимпульсы, полученные при сканировании маски 14.
По окончании точного отсчета в счетчиках
15 — 17 оказываются зарегистрированными значения расстояний между измерительной осью путевого датчика 4 — 1 и задним краем изделия 5, измеренные по продольным осям масок 12 — 14. Обозначим содержимое счетчика 12 через С,, содержимое счетчика 13 — через С2 и содержимое счетчика 14 — через Сз. Тогда в примере, приведенном на фиг. 1, по окончании точного отсчета в счетчиках 12 — 14 зарегистрируются значения C),=h,; C2=h2; C =h .
При отсутствии перекоса продольной оси изделия 5 относительно оси MN e).o перемещения получим с,=с =c =ь, где и=и)=и2=иэ, О < h < А, A — длина шкалы масок 12, 13, 14, выраженная количеством штрихов.
При предельных допустимых перекосах продольной оси изделия 5 относительно оси MN один из счетчиков 15 или 17 может содержать значение, не равное расстоянию h) или йз.
На фиг. 2 показан случай, когда в счетчике
15 вместо расстояния h, зарегистрировано число С = А < h).
На фиг. 3 показан случай, когда в счетчике 17 вместо расстояния h2 зарегистрировано число Сз = О <
Рассмотренные случаи перекоса продольной оси изделия 5 относительно оси MN учитываются вычислительным блоком 3, который включается синхроимпульсом кадра от телевизионного датчика 11 по окончании точного отсчета.
Вычислительнв)й блок 3 сначала вычисляет значение величины Ь (см. фиг. 1) по формуле
Ь=(С; — С), (l) где i = 1 или 3 при соблюдении условия, состоящего в том, что, если С; Ф С,, то выбирается i, при котором одновременно удовлетворяются требования: С) фО и С; А.
Так в примере, показанном на фиг. 1, выбор i безразличен.
Ь = (h) †!)2). (h3 2)
В примере, показанном на фиг. 2, получим
b = (hs — "2).
В примере, показанном на фиг. 3, получим ь= (h — h).
Далее вычислительнь)й бло! 3 вычисляет искомую длину L изделия 5 в соответствии со следующими геометрическими соотноше763672 пнями, которые следуют из расчетной схемы, . приведенной на фиг. I:
1 = icosa (2) сов а—
Ol (3) 5
1 1 Г + h2 т (4) где a — угол между продольной осью иэделия
5 и осью MN его перемещения; а — расстояние между продольными осями
10 масок 12 — 14;
Ь вЂ” расстояние, найденное в соответствии с формулой (1); гг — расстояние, зарегистрированное в счетчике 7 грубого отсчета
Ф
h — содержимое С счетчика 16 импульсов точного отсчета.
При прохождении заднего края изделия 5 мимо путевого датчика 4 — 1 последний запирает селектор 10. На этом цикл измерения очередного изделия 5 заканчивается, 20
Таким образом, описанное устройство позволяет повысить точность измерения перемеща емых в продольном направлении изделий, ширина которых превышает значение 2а при
25 угловом смещении продольной оси изделия относительно оси его перемещения.
Формула изобретения
Двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий, перемещаемых в продольном направлении, включающее в себя узел грубого отсчета, содержащий путевые датчики, расположенные на равных расстояниях вдоль оси перемещения изделия, формирующий. блок и счетчик импульсов грубого отсчета, и узел точного отсчета, содержащий соединенный с формирующим блоком телевизионный датчик для измерения задней части изделия на . 40 интервале между двумя первыми по направлению перемещения изделия путевыми датчиками оптически сопряженную с телевизионным датчиком маску с линейной штриховой шкалой, расположенную на центральной оси перемещения изделия на интервале между двумя первыми путевыми датчиками, и счетчик импульсов точного отсчета с входом сброса, связанным с выходом первого путевого датчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при угловом смещении продольной оси изделия относительно оси его перемещения, оно снабжено двумя дополнительными масками с линейными штриховыми. шкалами, расположенными параллельно центральной оси перемещения изделия на равных расстояниях по обе стороны от нее на интервале между двумя первыми путевыми датчиками двумя дополнительными счетчиками импульсов точного отсчета, селектором-распределителем видеоимпульсов трех строк развертки изображения, соответствующих трем линейным штриховым шкалам, соответственно по трем выходам, соединенным с тремя счетчиками импульсов точного отсчета, и вычислительным блоком, соединенным с выходами счетчиков импульсов грубого и точного отсчета и с выходом телевизионного датчика, служащим для подачи синхроимпульсов кадров развертки, вхоДы сброса вычислительного блока и дополнительных счетчиков импульсов точного отсчета связаны с выходом первого путевого датчика, входы селектора-распределителя соединены с выходами телевизионного датчика, а путевые датчики грубого отсчета установлены на центральной оси его перемещения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США Н 3621266, кл. 250 — 219, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2125359/09, кл. 4 01 В 11/04, 1975 (прототип) .
763672
Составитель В. Жук
Техред Ж. Кастелевич Коррректор М. Вигула
Редактор В, Трубченко
Тираж 801 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6267/34
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4