Устройство для контроля изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N21/89 

тель 3 с усилителем 4, соединенным с входом блока электронной обработки Блок электронной Ьбра ботки вьтолнен в виде- последовательно соединенных компаратора 5 напряжения системы н генератора 6 тока записи, а также генератора 7 тока сТиранйя, накопи- тельного элемента 8 и последовательно соединенных компаратора 9 входно го сигнала, аналогового ключа 10 и сумматора 11 ., Второй вход суммато1

Изобретение относится к неразру- ша ющему контролю, а более конкретно к устройствам для обнаружения дефектов поверхности плоских и цилиндрических движущихся деталей.

Цель изобретения - повышение информативности и точности контроля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля изделий; на фиг. 2 - эпюры напряжений отдель- ных блоков, входящих: в состав устройства.

Устройство содержит осветитель 1, контролируемое изделие 2, фотопреоб- раэователь 3 с усилителем 4, соединенным с входом блока электронной обработки. Блок электронной обработки выполнен в виде последовательно соединенных компараторов 5 напряжения системы автоматической регулировки порога (АРП) и генератора 6 тока записи, выход которого соединен с выходом генератора 7 тока стирания. и с накопительным элементом (НЭ) 8. Устройство содержит также последова-, тельно соединенные компаратор 9 входного сигнала, аналоговый ключ 10 и сумматор 11, соединенный вторым входом через инвертор 12 с выходом усилителя 4, подключенного к входам компаратора 5 и компаратора 9 входного сигнала. Вторые входы компараторов 5 И 9 соединены между собой, с вторым входом аналогового ключа и с НЭ 8. .

Устройство работает следующим образом.

Изделие 2, вращающееся в базируюем приспособлении, освещается освеителем 1. Отраженное излучение, мора II через инвертор 2 соединен с входами компаратора 9 входного сигнала и компаратора 5 напряжения системы, вторые входы которых соединены с вторым входом аналогового ключа 10, выходами генератора 6 тока записи и генератора 7 тока стирания и с накопительным элементом 8, причем выходом блока электронной обработки является выход сумматора 11, 2 ил.

дулированное профилем поверхности изделия 2 и изменением его коэффициента отражения, воспринимается фотопреобразователем 3, прёобразу1ощим

оптический сигнал в электрический. Сигнал с фотопреобраэователя 3 уси- усилителем 4 (эпюра о фиг.2) и поступает одновременно на входы компаратора 5 напряжения системы АРП,

компаратора 9 входного сигнала и инвертора 12. С инвертора 12 этот сигнал отрицательной полярности поступает на сумматор 11 (эпюра фиг. 2). Одновременно на другой вход сумматора 11 выхода аналогового ключа 10 поступает сигнал положительной полярности, по амплитуде равный сигналу с инвертора 12 (эпюра 6 фиг. 2). Аналоговый ключ 10 управляется ком-паратором 9 входного сигнала (эпюра г фиг. 2), который открьгеает его только в том случае, когда входной :сигнал с предварительного усилителя 4 превысит собственный пороговый

.уровень компаратора. С накопительного элемента 8 напряжение ..U f, (эпюра 2 фиг. 2) через аналоговый ключ 10, управляемый компаратором 9, подается на сумматор 11 (эпюра В фиг.2)

Это соответствует тому, что движу- i щаяся деталь (изделие) полностью попадает в поле зрения, в позицию осмотра. Данное условие определяет совпадение фронта и среза импульсов сложения двух разнополярных сигналов (эпюры &.И g фиг. 2) и тем

самым достигается выделение информативного сигнала от дефекта поверхкости только одной детали из потока 40 движущихся деталей (эпюра Э фиг. 2). .

5

Детали на позицию осмотра могут поступать в любой последовательности, скважности и скорости. При поштучном их контроле при неопреде- ленвГом во времени и скорости noc.Tvfia- тельном движении используется напря- Жение, снимаемое с накопительного элемента 8.

Сигнал с усилителя 4 с уровнем ниже порогового соответствует отсутствию . контролируемой детали на позиции осмотра. Предположим, детали движутся друг за другом, когда пер- вая из них попадает на позицию осмотра, фотопреобразователь 3 принимает отраженный от поверхности детали сигнал. Усиленный предварительным усилителем А он поступает на входы компаратора 5 напряже.ния системы АРП компаратора 9 инвертора 12. Этот сигнал компаратором 5 напряжения системы АРП воспринимается как начало записи через генератор 6 тока записи этого сигнала на накопительном элементе 8. При этом сигнал на накопительном элементе 8 усредняется и подается на второй вход компаратора 9 для управления последним и на второй вход компаратора 5 как обратная связ для автоматического поддержания усредненного уровня напряжения. Уровень напряжения на накопительном элементе 8 при этом определяется работой двух генераторов: тока записи 6 и тока стирания 7 Работа генератора осуществляется тем что в исходном состоянии, когда отсутствует сигнал на входе компаратора 5, на накопительном элементе 8 имеется остаточное напряжение, используемое для установления исходного .(ждущего) состояния компаратора 5 через второй его вход.

Появившийся сигнал на первом входе компаратора 5 опрокидывает последний и на накопительный элемент .8 подается нормированный ток заряда с генератора 6 тока записи, что соответствует началу измерения. Заряд накопительного элемента 8 происходит до уровня, равного входному напряжению первого входа компаратора 5 и аналогично уровню инвертируемого сигнала с выхода инвертора 1 2. Генератор 7 стирания медленно, по сравнению с временем заряда, линейно разряжает накопительный элемент 8, тем самым поддерживая постоянный уровень напряжения на накопительном элемен39569

те 8 но время нахождения контролиру- емой детали-в зоне осмотра.

Таким образом, напряжение на накопительном элементе 8 отслеживает

.5 амплитуду импульса, отраженного от поверхности контролируемой детали, только на время нахождения ее на позиции осмотра. Это напряжение подается на один из входов компарато-10 ра 9 для управления последним. Сигнал с компаратора 9 подается на управляющий вход аналогового ключа 10 для его открьгаания в момент нахождения детали в зоне осмотра. На анало15 говый вход ключа 10 поступает сигнал с накопительного элемента 8 и пропускается аналоговым ключем на вход сумматора 1 1 в момент времени, определенный компаратором 9. Б этот же момент

20 времени на другой вход сумматора 11 поступает сигнал с выхода ускорителя 4, проиН-вертированный инвертором 12.

25 При сложении этих сигналов в сумматоре 11 на выходе последнего выделяется информационный сигнал о дефектах поверхности изделия, который может, быть подан на исполнительное устрой,д ство или систему дальнейшей обработки для управления технологическим процессом.

Изобретение позволяет производить контроль деталей в динамике при любом

5 поступательном движении контролируемых изделий, что улучшает полноту и качество информации за счет исключения влияния фактора смещения, дрожания контрр-гг лируемого изделия в зоне контроля, а

О также за счет уменьшения собственных шумов схемы путем выделения сигнала сумматора 11. А в результате исключения времени на ориентацию и фиксацию деталей в позиции осмотра по5 вьш1ается производительность устройства и точность контроля.

Формула изобретения

0 Устройство для контроля изделий, содержащее осветитель и фотопреобразователь с усилителем, соединенн : 1м с входом блока электронной обработки, отличающееся тем, что,

5 с целью повышения информативности и точности контроля, блок электронной обработки выполнен в виде тюследова- телБНо подключенных к его вхолу ком$ 1

паратора напряжения системы и генератора тока записи, а также генератора тока стирания, иакопительнрго элемента и последовательно соединенных компаратора входного сигнала, аналогового ключа и сумматора, второй вход которого через инвертор соединен с входами компаратора входного сигнала

а б

Сигнал от десре ма

239569

и компаратора напряжения системы, вторые входы которых соединены с вторым входом аналогового ключа, вьга:о- дами генератора тока записи и гене- 5 ратора тока стирания и с накопительным элементом, причем вспсодом блока электронной обработки является выход сумматора.

5б/лс //

.2.

Устройство для контроля изделий относится к неразрушающему контролю, а именно к устройствам для обнаружения дефектов поверхности плоских и цилиндрических движущихся изделий. Цель изобретения - повьппение информативности и точности контроля. Устройство для контроля изделий содержит .осветитель 1, фотопреобразоваВылод (Л СП О) со Фиг.1