Устройство для измерения размеров объектов кольцевой формы Советский патент 1986 года по МПК G01B21/10 

Изобретение относи.тся к измерительной технике, а именно к устройствам для бесконтактного измерения 1размеррв объектов .кольцевой формы.,

Цель изоб ретения - повышение точности измерения за счет исключения погрешностей от бликов и при торможении объекта.

На фиг. 1 изображена структурная

костях контролируется по видеоконтрольному бЛрку 8. Блоками 11 и 12 наведения обеспечиваются необходимы масштаб изображений и резкость.

Видеосигналы от телекамер 9 и 10 через блок 7 коммутаций, усилители- распределители 13 и 14 видеосигнало поступают в схемы 15 и 16 преобразо вания видеосигналов, где преобразую

15

20

схема устройстваJ на фиг. 2 - измери- Р ся в двухфазный сигнал, соответстт тельная ШIaтфop fa с осветителем.

Устройство состоит из измерительной платформы 1 с электроприводом 2, датчика 3 угла поворота, осветителя 4, схемы 5 управления электроприводом с электронным тормозом, про- мьшшенной телевизионной установки, содержащей пульт 6 управления, блок 7 коммутации, подключенный к net видеоконтрольный блок 8, соединенный с блоком 7, телевизионные передающие камеры (телекамеры 9 и 10), блоки 11/ и 12 наведения телекамер.

Устройство содержит также блок преобразованиями логической обработ.- ки видеосигналов, состоящий из двух усилителей-распределителей 13 и 14 . видеосигналов, соединенных с блоком 7, и двух схем 15 и 16 прео.бразования видеосигналов, соединенных с усилителями-распределителями 13 и 14 и с блоком 7, блок 17 синхронных коммутаторов, соединенный с выходами схем 15 и 16 и входом схемы 5 управления электроприводом, соединенные последовательно блок 18 формирования измерительных интервалов, блок 19 импульсного кодирования с опорным генератором 20 и счетно-логический блок 21, индикатор 22, подключенный через блок 23 формирования управляющих сигналов к блоку 17, соединенные последовательно блок 24 памяти, блок 25 согласования, микро-ЭВМ 26 и блок 27 печати. На измерительную платформу 1 нанесено тормозное покрытие 28. На платформе 1 располагается измеряемый объект 29.

вующий черно-белому изображению без полутонов. Это изображение может ко ролироваться по видеоконтрольному блоку 8, коммутация видеосигналов осуществляется блоком 7 коммутации. Двухфазные видеосигналы поступают через блок 17 синхронных коммутаторов в блок 18 формирования измерительных интервалов.

В блоке 18 формируются по четь1ре каналам измерительные интервалы-им- пульсы, соответствующие построчно т леизображению внешнего, контура и внутреннего контура объекта 29 коль 5 ценой формы, его сечениям в горизон таЛьной и вертикальной плоскостях. В блоке 19 импульсного кодирования формируются последовательности импу сов, соответствующие измерительным 30 .интервалам, путем заполнения их импульсами опорной частоты, поступающ ми из опорного генератора 20. После .довательности импульсов обрабатываю ся построчно в течение кадра в счет 35 но-логическом блоке 21, где вьделя- ются числа импульсов, соответствующие отрезкам радиусов дуг внешнего контура и внутреннего контура объек та 29, его сечениям в горизонтально 40 и вертикальной плоскостях, вьщелен- , ные числа импульсов записываются в блок 24 памяти. Информация, необходимая для контроля функционирования узлов и блоков устройства, отоб 45 ражается на индикаторе 27. Через

блок 25 согласования с микро-ЭВМ чи ла импульсов из блока 24 памяти и сигналы рабочих состояний из блока формирования управляющих сигналов 50 поступают в микро-ЭВМ 26.

Устройство работает следующим образом.

В блок 24 памяти вводится программа функционирования устройства, пульт 6 управления используется для наведения телекамер 9 и 10 на измеряемый объект 29 кольцевой формы, находящийся на измерительной платформе 1. Телеизображение объекта 29 в вертикальной и горизонтальной плоскостях контролируется по видеоконтрольному бЛрку 8. Блоками 11 и 12 наведения обеспечиваются необходимый масштаб изображений и резкость.

Видеосигналы от телекамер 9 и 10 через блок 7 коммутаций, усилители- распределители 13 и 14 видеосигналов поступают в схемы 15 и 16 преобразования видеосигналов, где преобразуются в двухфазный сигнал, соответстт

0

ся в двухфазный сигнал, соответстт

вующий черно-белому изображению без полутонов. Это изображение может контролироваться по видеоконтрольному блоку 8, коммутация видеосигналов осуществляется блоком 7 коммутации. Двухфазные видеосигналы поступают через блок 17 синхронных коммутаторов в блок 18 формирования измерительных интервалов.

В блоке 18 формируются по четь1рем каналам измерительные интервалы-им- пульсы, соответствующие построчно телеизображению внешнего, контура и внутреннего контура объекта 29 коль- 5 ценой формы, его сечениям в горизон- таЛьной и вертикальной плоскостях. В блоке 19 импульсного кодирования формируются последовательности импульсов, соответствующие измерительным 0 .интервалам, путем заполнения их импульсами опорной частоты, поступающими из опорного генератора 20. После- .довательности импульсов обрабатываются построчно в течение кадра в счет- 5 но-логическом блоке 21, где вьделя- ются числа импульсов, соответствующие отрезкам радиусов дуг внешнего. контура и внутреннего контура объекта 29, его сечениям в горизонтальной 0 и вертикальной плоскостях, вьщелен- , ные числа импульсов записываются в блок 24 памяти. Информация, необходимая для контроля функционирования узлов и блоков устройства, отоб- 5 ражается на индикаторе 27. Через

блок 25 согласования с микро-ЭВМ числа импульсов из блока 24 памяти и сигналы рабочих состояний из блока 23 формирования управляющих сигналов 50 поступают в микро-ЭВМ 26.

Микро-ЭВМ 26 через блок 25 согласования и блок 23 формирования управ- ЛЯЮ1191Х сигналов управляет функционированием устройства следующим обра- 55 зом. В программе кЙ1кро-ЭВМ заложено количество точек объекта 29 кольцевой формы, в которых будут производиться измерения, число измерений N

в каждой точке (число анализируемых кадров). Микро-ЭВМ 26 вьиает команды на подключение коммутатором 17 блока преобразования и логической обработки, датчика 3 и схемы 5 и на на- чало измерений. На схему 5 управле- . ния электроприводом с электронным тормозом приходит команда Пуск с блока 17. Включается электропривод 2, вращающий измерительную плат- форму 1. С датчика 3 угла поворота поступает команда остановки через определенный угол в схему 5 управления электроприводом с электронным тормозом и в микро-ЭВМ 26 через бло- ки 17, 23 и 25. Схема 5 обеспечивает остановку измерительной платформы 1 на каждый сигнал датчика 3, т.е. .на кавдый N-ный сигнал, в зависимости от выбранного числа точек измерения объекта 29 кольцевой формы.

Во время движения и остановки платформы 1, вьщерживания паузы перед началом измерения на время инертности - видикона телекамер 9 и 10, микро- ЭВМ 26 может подключать через блок 17 телеустановку, Производящую измерение объекта, и блок преобразования, аналогичные описанным. Таким образом, обеспечивается поочередное подключе- ние нескольких измерительных частей к основной электронной части устройства ЭВМ 26.

Введенную информацию по К-кадрам микро-ЭВМ 26 обрабатывает статисти- чески, что позволяет исключить одиночные помехи и сбои, повысить иадежность и точность измерений, например, при 10-кадровом анализе отбрасьюаются два максимальных и минимальных значания измеряемой, величины, а по остальным 6 находится среднее арифметическое. Кроме того, входная информация

проверяется на достоверность по попаданию в ожидаемый интервал. Если информация не соответст,вует этому интервалу, то она признается сбоем, и измерение по данному кадру повторя 1ется. Размеры объектов 29 кольцевой формы вычисляются согласно аппроксимированным измерительным характеристикам устройства, полученным при калибровке... .

Формула изобретения

1. Устройство для измерения размеров ой ектов кольцевой формы, содержащее измерительную платформу с электро- приводом, датчик-угла поворота освети тель, промышленную телевизионную установку, блок преобразования и логической обработки видеосигналов, подключенный к телевизионной установке и к датчику угла поворота, и инди кат.ор, отличающе еся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено схемой управления электроприводом с электронным тормозом, блоком синхронных коммута- торов, включенным меящу блоком преобразования и логической обработки видеосигналов и индикатором, соединенными последовательно блоком памяти и микро-ЭВМj включенными после индикатора, а измерительная платформа вьшолнена прозрачной в форме диска с пологим кольцевым бортиком.

2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся veM, .что на измерительную платформу; н1анесено прозрачное тормозное покрытие.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что осветитель установлен как источник подсветки.

Изобретение относится к измерительной технике,, а им енно к устройствам для бесконтактного измерения размеров объектов кольцевой формы. Целью изобретения является повьппение точности измерения за счет исключения погрешностей от бликов и при торможении объекта. Устройство содержит измерительную платформу с электроприводом, источник равномерного света, промьшшенную телевизионную установку, блоки преобра:зования и логической обработки видеосигналов. Измерительная платформа вьтолнена в форме прозрачного диска, с пологим кольце- вым бортиком, разделяющим измерительный объект и базовую оправку, и покрыта прозрачным покрытием с большим коэффициентом трения. Источник света расположен под измерительной платформой, обеспечивая контурное освещение. Устройство содержит схему управления электроприводом.с электронным тормозом, блок синхронных коммутаторов, блок памяти и управляющую функционированием устройства микро-ЭВМ. 1 з.п. , 2 на. (Л