Устройство для контроля размера и браковки кирпича Советский патент 1983 года по МПК G01B7/06 

1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров изделий с поверхностью неправильной геометри ческой формы, расположенных в ряд, например кирпичей. Известно (стройство для контроля размеров изделий, содержащее импульс ный датчик перемещения, связанный с механизмом транспортирования, датчик наличия изделия и блок обработки сиг налов С 3 Однако известное устройство харак теризуется невысокими точностью и по мехозащищенностью при контроле изделий с поверхностью неправильной геометрической формы, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля размера и браковки кирпича, содержащее конвейер для перемещения ряда кирпичей, блок фотодатчиков в-виде охватывающей рам ки, импульсный датчик перемещения, , расположенный на валу конвейера, логи-25

меский блок в виде последовательно соединенных блока суммирования, блока сравнения и счетчика, блок индикации и блок браковки, входы которых соединены с выходами логического блока, входы которого подключены к вы)|эдам блока датчиков иимпульсного датчика С 2 .

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения, обусловленная работой фотодатчиков, в релейном, режиме и чувствительностью устройства к влиянию внешних условий, в также невысокая Помехозащищенность, обусловленная чувствительностью дискретных датчиков и цифрового логическо го блока к импульсным помехам.

Цель изобретения - повышение точности измерения и помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля размера и браковки кирпича, содержащем конвейер для перемещения ряда кирпичей, блок фотодатчиков в виде охватывающей рамки, импульсный датчик перемещения, расположенный на валу конвейера, логический блок в виде последовательно соединенных блока суммирования, блока сравнения и счетчика, блок индикации и блок браковки, входы которых соеди йены с выходами логическогоблока, входы которого подключены к выходам блока фотодатчиков и импульсного датчика, блок фотодатчиков выполнен на

подключен к выходу импульсного датчика, прямой выход - к управляющему входу второго ключа сборки, а инверсный выход - к управляющему входу третьего клю.ча первой сборки, двух RC-цепочек, вход первой из которых подключен к прямому, а вход второй к инверсному выходу триггера, двух полупроводниковых вентилей, включенных между выходами RC-цепочек и параллельно включенными управляющими входами соответственно-первого и третьего и второго и четвертого ключей второй .сборки, и двух элементов задержки, включенных соответственно между первым вентилем и управляющим входом первого ключа первой сборки и между вторым вентилем и управляющим входом четвертого ключа первой сборки.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля размера и браковки кирпича.

Устройство содержит конвейер 1 для перемещения ряда кирпичей, блок 2 фотодатчиков в виде охватывающей рамки, импульсный датчик 3 перемеще-. ния, расположенный на валу конвейера 1, логический блок k в виде последовательно соединенных блока 5 сумми.рования, блока 6 сравнения и счетчика 7. блок 8 индикации и блок 9 браковки, включенные на выходе блока , 72 фотоэлементах с выходным сигналом в аналоговой форме, блок суммирования выполнен в виде многовходового операционного усилителя, блок сравнения выполнен в виде двух сборок ключей, информационные входы второго и третьего ключей первой сборки подключены к выходу блока суммирования, двух конденсаторных элементов памяти, первый из которых включен между входом и выходом первого ключа первой сборки, а второй - между входом и- выходом четвертого ключа первой сборки, двух операционных усилителей, входы которых подключены к соответствующим элементам памяти, а выходы - к параллельно включенным информационным входам соответственно первого и второго и третьего и четвертого ключей второй сборки, компаратора, первый вход которого подключен к выходам первого и третьего, а второй вход - к выходам второго и четвертого ключей второй сборки, а выход - ко входу сброса счетчика, триггера,, вход которого 310 Блок 6 сравнения выполнен в виде первой 10 и второй 11 сборок ключей, состоящих из ключей 10. 1-10 .4 и 11 .1-11 Л двух элементов 12 и 13 памяти,двух операционных усилителей 1( и 15, ксмпарэ тора 16, входы которого подключены к выходам ключей второй сборки 11 .ключей, триггера 17, вход которого подключен к выходу датчика 3, первой 18 и второй 19 RC-цепочек, двух вентилей 20, 21 и двух элементов 22, 23 задерж ки, включенных между вентилями и управляющими входами первого 10.1 и мет вертого 10.Ц ключей первой сборки 10. Устройство работает следующим образом. Ряд кирпичей, предварительно ориен тированный и сплоченный, передвигается при помощи конвейера 1 через блок 2 фотодатчиков, датчик 3 при этом вырабатывает импульсы, число которых пропорционально перемещению ряда кирпичей. При попадании в зону измерения блока 2 фотодатчиков щели между кирпи чами выходной сигнал фотодатчиков бло ка 2 уменьшается. Соприкасающиеся грани .кирпичей могут иметь различную форму, поэтому при дви;лении кирпичей в плоскости рамки блока 2 фотодатмиков, участки щели между кирпичами могут случайным образом находиться в поле зрения отдельных фотодатчиков. При суммировании аналоговых сигналов датчиков блока 2 в блоке 5 суммирования получается усредненная характеристика перехода кирпич-щель-кирпим которая независимо от формы щели имеет четко выраженный минимум. Вид этой зависимости -П. 11и--(К), где и« - сигнал i-того фотодатчика блока 2; число фотодатчиков блока 2; число импульсов дйтиика 3 за время перемещения щели в зоне измерения блока 2 фотодатчиков, выхода блока 5 сигнал }U- поступает в блок 6 сравнения,на входы

второго 10.2 и третьего 10.3 ключей сборки 10 ключей. В исходном состоянии триггера 17 на его прямом выходе существует сигнал О, а на инверсном - 1, при этом ключ 10.2 закрыт, а конденсатор элемента 12 памяти заряжен предыдущим импульсом, ключ 10. открыт и конденсатор элеме1нта 13 парезультат измерения, и в блок 9 браковки, где размер кирпича сравнивается с эталонным и по результатам сравнения вырабатывается сигнал о годности кирпича.

Изобретение позволяет повысить . точность измерения и помехозащищен;«ОСТЬ. 2 яти заряжается до уровня ) п, со ответствующего данному моменту времени. К приходу следующего импульса конденсатор элемента 13 памяти заряжается до уровня }у соответст Т, 1 1 1 вующего моменту прихода импульса, который опрокидывает триггер 17, в ре3yjT bTaTe чего ключ ТО.2 открывается,. а ключ 10.3 закрывается. На выходе RC-цепочки 18 появляется положительный импульс, а на выходе RC-цепочки .19 - отрицательный. Ипмпульс RC-цепочки 18, пропущенный вентилем 20, поступает на вход элемента 22 задержки и на управляющие входы первого 11.1 и. третьего 11.3 ключей сборки 11 которые подключают выходы усилителей I и 15 соответственно ко входам В и А компаратора 16. После окончания импульса с RC-цепочки 18 ключи 11.1 и 11.3 размыкаются. Импульс RC-цепочки 18, задержанный элементом 22 задержки на время, необходимое для Срабатывания компаратора 1б, поступает на управляющий вход ключа 10.1, через который разряжается конденсатор элемента 12 памяти.. С приходом слепующего импульса с датчика 3 триггер 17 вновь опрокидывается, и описанный процесс повторяется с участием элементов 19, 21, 23, 10., 11.2, П.. При этом на входы компаратора 16 поступают одновременно сигнал, полученный в момент прихода данного . импульса (вход А ),и запомне 1ное значение сигнала в момент прихода предыдущего импульса (вход В ). В компараторе 16 производится сравнение этих сигналов и на его выходе появляется импульс, если сигнал по входу А больше сигнала по входу В. Этот импульс периодически обнуляет счетчик 7, на вход которого поступают импульсы от датчика 3. На выходе счетчика 7 периодически фиксируется число, соответствующее размеру кирпича, прошедшего через блок 2 фотодатчкков. Эта величина поступает в блок 8 индикации, где индицируется

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРА И БРЛКОВКИ КИРПИЧА, содержащее конвейер для перемещения ряда кирпичей, блок фотодатчиков в виде охватывающей рамки, импульсный датчик перемещения, расположенный на валу конвейера, логический блок в виде после-, довательмо соединенных блока суммирования, блока сравнения и счетчика, блок индикации и блок браковки, входы которых соединены с выходами логи- i ческого блока, входы которого подключены к выходам блока фотодатчиков и импульсного датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехозащищенности, блок фотодатчиков выполнен на фотоэлементах с выходным сигналом в аналоговой форме, блок суммирования выполнен в виде многовходового операци./ онного усилителя, блок сравнения . гюлнен 8 виде двух сборок ключей. информационные входы второго и третьего ключей первой сборки подключены к выходу блока суммирования, двух конденсаторных элементов памяти, первый из которых включен между входом п выходом первого ключа первой сборки, а второй - между входом и выходом четвертого ключа первой сборки, двух операционных усилителей, входы которых подключены к соответствующим элементам/памяти, а выходы - к параллельно включенным информационным входам соответственно первого и второго и третьего и четвертого ключей второй сборки, компаратора, первый вход с которого подключен к выходам первого ts и третьего, а второй вход - к выходам (Л второго и четвертого ключей второй сборки, а выход - ко входу сброса счетчика, триггера, вход которого подключен к выходу импульсного датми ка, прямой выход - к управляющему входу второго ключа первой сборки, а инверсный выход - к управляющему вхо-. у третьего клюМа первой сборки, двух ел RC-цепочек, вход перЬой из которых 4; 05 подключен к прямому, а вход второй к инверсному выходу триггера, двух полупроводниковых вентилей, включеню ных между выходами КС-цепочек и параллельно включенными управляющими входами соответственно первого и третьего и второго и четвертого ключей второй сборки, и двух элементов задержки, включенных соответственно между, первым вентилем и управляющим входом первого ключа первой сборки и между вторым вентилем и управляющим входом четвертого ключа первой сборки,