Устройство для измерения наружного диаметра изделий Советский патент 1985 года по МПК G01B21/10 

1и

Изобретение относится к измерительной техника,в частности к устройствам бесконтактного измерения наружного диаметра изделий, и может быть использовано для контроля наружного диаметра стеклянных трубок, проволок и т,п.

. Цель изобретенил - расширение диапазона измерения.

На фиг.1 изображейа блок-скема устройства для измерения наружного диаметра изделий; на фиг.2 и 3 показаны соответственно изображения изделия на экране фотопреобразователя и форма импульсов на выхода х отдельных элементов cxehit устройства для прозрачных изделий; на фиг. 4 и 5 -. то же, для непрозрачных изделий,

Устройство для измерения наружного диаметра изделий соДержит оптико-электронную сканирующую систему , состоящую из осветителя 2, конденсатора 3,объектива и фотопреобрааопателя 5,усилитель 6, формирователь 7 и трехвходовые схемы 8-10 совпадения (например, логические эле мепть 3 ) , двух-входовую схему I 1 со)ш,эдси11я (логический элемент 2И-НЕ счетчик 12 измерительных импульсов (десятичный счетчик с дешифратором), триггер 3 (триггер типй D с установкой в О,), схему 14 запоминания (состоящую, например, из триггера типа D и логического элемента 2 Ш1И-НЕ или любото инвертора), регистратор 15 наружного диаметра измеряемого изделия 16.

Усилитель 6 последовательно соединен с формирователем 7 и подключен к первому.выходу сканирующей системы , второй ее выход-подключен к входу разрешения записи и установочному входу схемы 14 запоминания и к установочному входу счетчика 12,выход формирователя 7 подключе к счетному входу счетчика 1.2, первому и второму входу первой трехвходовой схемы 8 совпадения и к первым входам второй и третьей трех нходовых схем 9 и 10 совпадения, Первьш выход счетчика 12 соединен с третьим входом первой трехвходовой схемы 8 совпадения, выход которой соединен со счетным входом триггера 13, второй выход счетчика 12 сое.чинен с вторым входом второй трехвходовой схемы 9 совпадения, третий выход счетчика 12 соединен с счетным

76652

входом схемы 14 запоминания и вторым входом третьей трехвходсвой схемы 10 совпадения. Первый и второй выходы схемы 14 запоминания соединены соответственно с третьими входами второй и третьей грехвходовых схем 9 и 10 совпадения, выходы которых подключены к двухвходовой схеме 11 совпадения, выход которой

0 подключен к установочному входу триггера 13, соединенного с регистратором 15.

Устройство работает следзтощим образом.

s Осветитель 2 и конденсатор 3 создают пучок света, освещающий измеряемое изделие -16, С помощью объектива 4 теневое изображение изделия 16проектируется на входной экран фо0 топреобразователя 5 (фиг.2 и 4).

В результате считывания теневого изобра кения изделия 16 фотопреобразователем 5 на вход формирователя 7 после усилителя 6.поступают импульсы, форма которых изображена

на фиг.Зб, а. С выхода формирователя 7 импульсы (фиг.З и 5, в) поступают на вход счетчика 12 и входы схем 8-10 совпадения.

Q Работа устройства при измерении прозрачных изделий (фиг.З), Как видно из эпюр напряжения, количество подготовительных циклов зависит только от первоначального состояния триггера 18 (фиг.3s,ж ),

Рассмотрим два случая. Если выход Q триггера 18 имеет уровень Лог.1, то необходим подготовительный дикл для изменения состояния триггера

18 памяти,а затем начинаются циклы измерения (фиг.З), Если выход П триггера 18 имеет- Лог.О, то под-, готовительного цикла нет, и измерения начинаются с первого цикла (фиг, 3).

Работа устройства при измерении непрозрачных изделий (фиг.4). В этом случае число подготовительных циклов тоже зависит от первоначального состояния триггера18 (фиг.5ж).

Рассмотрим два случая. Если выход Q триггера 18 имеет уровень Лог.О .(фиг.Зж), то н обходимо два подготовительных цикла: первый для измерения состояния триггера и второй для формирования сигнала сброса триггера 13 на. выходе схемы 11 3 (фиг.5). Если выход Q триггера 18 имеет уровень Лог,1, то первого цикла нет, и измерения начинаются после цикла формирования сигнала . сброса триггера 13. Счетчик .12 представляет собой блок с одним счетным входом и тремя в ыходами, на каждом из которых появляется .сигнал только соответству ющего По счету импульса. Например, при прохождении первого импульса выходной сигная имеется только на первом выходе, второго импульса только на втором и т.д. (фиг.З и 5г д,е).Второй вход счетчика 12 являет установочным, приводит счетчик в начальное состояние (сигналы отсутствуют на всех :. выходах) перед кажд циклом измерения. Первьм импульс проходит через схему 8 совпадения и своим задним фронтом (фиг.З и-5и,з) заставляет е батьгоать триггер 13, Прохождение второго или третьего импульсов через схемы 9 или 10 совпадения зависит от информации в схеме 14 запоми ния (фиг;3к,л, фиг.5и,к), которая запоминает до следующего цикла изме рений состояние третьего выхода сче чика 12 (фиг,3 и 5е) . Схема 14 запоминания работает следующим образом. В начале каждого цикла измерения импульс синхронизации устанавливает триггер 17 в начальное состояние: н выходе Q единица, а на выходе Q ноль. Если-есть третий импульс с третьего выхода счетчика 12, то он переводит i состояние триггера 17 в обратное, т.е. на выходе Q единица, а на выходе О - ноль. Затем в конце цикла измерения приходит им пульс перезаписи на вход С триггера 18 и информация состояния триггера 17 перезаписывается на триггер 654 18, при этом наГвыходе Q - ноль, а на выходе Q. - единица. Если третий импульс отсутствует , то импульс перезаписи перепишет в триггер 18 первоначальную информацию, т.е. на выходе Q. триггера 18 единицг., а на выходе Q ноль. Так как выходы триггера 18 подключены к входам схем 9 и 10 совпадения, то на триггер 13 (через :схему 11 совпадения) приходит второй или третий импульс в зависимости от состояния выходов триггера 18. . Если на счетчик 12 в. предыд5тцем цикле измерения поступает два импульса, то появляется сигнал на первом выходе схемы 14 запоминания, т.е. через схему 9 совпадения проходит второй импульс. Если на счетчик 12 в предыдущем цикле измерения поступает три импульса, то через схему ,10 совпадения проходит третий импульс. Таким образом, схема 14 за-поминания позволяет перераспределять входные импульсы. Фотопреобразователь 5 вырабатывает синхронизирующий прямоугольный положительный импульс (фиг.З и 5а). Этот импульс начинается до измерения IJa3Mepa, а кончается после измерения. Синхронизирующий импульс через дифференцирующие RC-цепочки передним фронтом устанавливает счетчик 12 и схему 4 в начальное положение, а задним фронтом перезаписывает информацию внутри схемы 14. Таким образом, второй или третий импульс, прощедший через схемы 9 или 10 совпадения и схему I совпадения, заставляет срабатывать триггер 13. Длительность этого импульса пропорциональна измеряемому разеру изделия. Регистратор 15 преобазовывает прямоугольнь Й импульс индикацию наружного диаметра.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАРУЖНОГО ДИАМЕТТРА ИЗДЕЛИЙ, содержар1ее оптозлектронную сканирующую систему, соединенные лоследовательно усилитель, подключенный к первому выходу оптоэлектронной сканирующей системы, и формирователь, триггер и регистратор, отличающееся тем, что, с целью рас- ширения диапазона измерений, оно .снабжено счетчиком измерительных - импульсов и импульсов помех от центральных лучей, схемой запоминания до следующего цикла измерения,тремя трехвходовыми схемами совпадения и двухвходовой схемой сов-падения, второй выход оптоэлектронной сканирующей системы подключен к входу разрешения записи и установочному входу схемы запоминания до следующего цикла измерения и установочному входу указанного счетчика, выХод формирователя подключен к счетному входу указанного счетчика, первому и второму входам первой трехвходовой схемы совпадения и первым входам второй и третьей трехвходовьпс схем совпадения, первый выход указанного счетчика соединен с третьим входом первой трехвходовой схемы совпадения, выход которой соединен с счетным входом триггера, второй выход указанного счетчика соединен с вторым входом второй трехвходовой схемы совпадения, третий выi ход указанного счетчика соединен с счетным входом схемы запоминания до СЛ следующего цикла измерения и вторым входом третьей трехвходовой схемы совпадения, первый и второй выходы схемы запоминания до следующего цикла измерения соединены соответственно с третьими входами второй и третьей трехвходовых схем совпаде sl ния, выходы которых подключены к двухвходовой схеме совпадения, выОд 05 ход которой подключен к установочному входу триггера, соединенного с СЛ регистратором.

J

,

U

и

л

м

-n

L

(Ю