Устройство для измерения геометрических размеров изделий Советский патент 1987 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических размеров изделий.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет устранения погрешностей измерений, обусловленных различной мощностью излучения поверхности измеряемого объекта и изменением расстояния от объекта до измерительных головок.

одновременно формируемые в момент прохождения объектом срединного участка зоны 3. С первого выхода формирователя 4 команд на первый вход трехвходовых схем И 13 и 19 каналов 8 и 9 подаются сигналы разрешающего потенциала, на вторые входы трехвходовых схем И 13 и 19 подаются строчные синхроимпульсы с выхода синхрогенератора 5 (синхрогенератор синхронизирует процесс построчного счиНа чертеже изображена блок-схема ю тывания в течение каждого кадра), одноустройства для измерения геометрических размеров изделий.

Устройство содержит две измерительные головки 1 и 2 с фотоприемниками, охватывающими зону 3 измерения, формировременно строчные синхроимпульсы подаются на вход измерительных головок 1 и 2 и формирователя 4 команд, на третьи входы трехвходовых схем И 13 и 19 подаются сигналы разрешающего потенциала с выватель 4 команд, синхрогенератор 5, схему ходов триггеров 12 и 18. Схемы И 13 и 19 ИЛИ 6, счетчик 7, первый 8 и второй 9 формирующие каналы. Первый формирующий канал 8 содержит последовательно соединенные ком 1аратор 10, двухвходовую схему И 11, триггер 12, трехвходовую схему 20 ками 1 и 2 (совпадает с началом кадра поформируют последовательности импульсов, начало которых совпадает с началом построчного считывания в кадре проекции зоны 3 измерения измерительными головИ 13, схему 14 временной задержки и дифференцирующую цепочку 15, второй формирующий канал 9 содержит последовательно соединенные комЛаратор 16, двухвходовую схему И 17, триггер 18, трехвходовую схему И 19 и дифференцирующую цепоч- ку 20. Выход синхрогенератора 5 связан с вторыми входами трехвходовых схем И 13 и 19, с третьим входом формирователя 4 команд и входами первой и второй измерительных

строчного разложения проекции). Последовательность импульсов с выхода схемы И 13 подается на вход схе.мы 14 временной задержки, в которой осуществляется задержка каждого импульса по переднему фронту относительно переднего фронта импульсов, формируемых схемой И 19. Последовательности импульсов с выхода схемы 14 временной задержки и схемы И 19 подаются на входы дифференцирующих

головок 1 и 2, выходы которых связаны со- JQ Цепей 15 и 20, в которых осуществляется

ответственно с первым и вторым входами формирователя 4 команд и входами компараторов 10 и 16 первого 8 и второго 9 формирующих каналов. Первый выход фюрмирователя 4 команд связан с первыми

дифференцирование импульсов по переднему фронту. С выхода дифференцирующих цепей 15 и 20 последовательности импульсов через схему ИЛИ 6 подаются на вход вычитающего счетчика 7. Схема ИЛИ

входами трехвходовых схем И 13 и 19, вто- 35 6 осуществляет логическое суммироварой выход формирователя 4 команд связан с первыми входами двухвходовых схем И 11 и 17, выходы дифференцирующих цепочек 15 и 20 первого 8 и второго 9 формирующих каналов связаны с первым и втоние последовательностей импульсов.

В исходном состоянии в счетчике 7 записывается кодовое значение длины зоны 3 измерения, которое из.меняется при поступлении на вход счетчика 7 импульсов

рым входами схемы ИЛИ 6 соответствен- с выхода схемы ИЛИ 6.

но, выход которой связан с входом счет-При считывании строк, попадающих на

чика 7.

Устройство работает следующим обраначало проекции граней из.меряемого объекта, с выхода измерительных головок 1 и 2 рабочие сигналы подаются на вход комзом.

На каждую мишень дискретных форми- 45 параторов 10 и 16, где формируются норрователей измерительных головок 1 и 2 (выполненных, например, на приборе с зарядовой связью) проектируется половина длины зоны 3 измерения. Проекция зоны 3 измерения построчно считывается в

мированные уровни импульсных сигналов, с выхода компараторов 10 и 16 сигналы подаются на вторые входы двухвходовых схем И 11 и 17, на первые входы схем И 11 и 17 подается сигнал разрешающего потеннаправлении, перпендикулярном ее оси (на- 50 циала с второго выхода формирователя 4 правление сканирования показано на чер- команд, определяющий временную выбортеже). При перемещении объекта, . например бревен, в зоне 3 измерения, в момент его прохождения срединного участка зоны

3(точка А), срабатывает формирователь

4команд, на вход которого поступают рабочие сигналы (сигналы, полученные в результате считывания проекции объекта).

55

ку рабочего сигнала в строке, сигналы с выхода схем И 11 и 17 подаются на вход триггеров 12 и 18, триггеры 12 и 18 срабатывают, формируя сигналы запрещающего потенциала, которые подаются на входы схем И 13 и 19, запрещая дальнейшее прохождение строчных синхроимпульсов. В

одновременно формируемые в момент прохождения объектом срединного участка зоны 3. С первого выхода формирователя 4 команд на первый вход трехвходовых схем И 13 и 19 каналов 8 и 9 подаются сигналы разрешающего потенциала, на вторые входы трехвходовых схем И 13 и 19 подаются строчные синхроимпульсы с выхода синхрогенератора 5 (синхрогенератор синхронизирует процесс построчного счивременно строчные синхроимпульсы подаются на вход измерительных головок 1 и 2 и формирователя 4 команд, на третьи входы трехвходовых схем И 13 и 19 подаются сигналы разрешающего потенциала с выходов триггеров 12 и 18. Схемы И 13 и 19 ками 1 и 2 (совпадает с началом кадра походов триггеров 12 и 18. Схемы И 13 и 19 ками 1 и 2 (совпадает с началом кадра поформируют последовательности импульсов, начало которых совпадает с началом построчного считывания в кадре проекции зоны 3 измерения измерительными головстрочного разложения проекции). Последовательность импульсов с выхода схемы И 13 подается на вход схе.мы 14 временной задержки, в которой осуществляется задержка каждого импульса по переднему фронту относительно переднего фронта импульсов, формируемых схемой И 19. Последовательности импульсов с выхода схемы 14 временной задержки и схемы И 19 подаются на входы дифференцирующих

Цепей 15 и 20, в которых осуществляется

дифференцирование импульсов по переднему фронту. С выхода дифференцирующих цепей 15 и 20 последовательности импульсов через схему ИЛИ 6 подаются на вход вычитающего счетчика 7. Схема ИЛИ

ние последовательностей импульсов.

В исходном состоянии в счетчике 7 записывается кодовое значение длины зоны 3 измерения, которое из.меняется при поступлении на вход счетчика 7 импульсов

начало проекции граней из.меряемого объекта, с выхода измерительных головок 1 и 2 рабочие сигналы подаются на вход коммированные уровни импульсных сигналов, с выхода компараторов 10 и 16 сигналы подаются на вторые входы двухвходовых схем И 11 и 17, на первые входы схем И 11 и 17 подается сигнал разрешающего потен циала с второго выхода формирователя 4 команд, определяющий временную выбор55

ку рабочего сигнала в строке, сигналы с выхода схем И 11 и 17 подаются на вход триггеров 12 и 18, триггеры 12 и 18 срабатывают, формируя сигналы запрещающего потенциала, которые подаются на входы схем И 13 и 19, запрещая дальнейшее прохождение строчных синхроимпульсов. В

результате вычитания в счетчике 7 остается кодовое значение, соответствующее значению размера измеряемого объекта.

Точность измерения повышается за счет того, что значение размера определяется не по числу рабочих сигналов, а по числу строчных синхроимпульсов, которые не имеют флуктуации, обусловленных состоянием наружной поверхности измеряемого объекта.

Фон зоны измерения является равномерным по мощности излучения, поэтому эта составляющая не влияет на точность измерения. Расстояние от плоскости зоны измерения до измерительных головок не изменяется, поэтому не изменяется значение относительного порога срабатывания пороговых схем, т.е. исключается составляющая погрешности, обусловленная изменением размеров объекта, например, диа.мет- ров бревен.

Формула изобретения

Устройство для измерения геометрических размеров изделий, содержащее две измерительные головки с фотоприемниками, формирующий канал, содержащий компаратор и дифференцирующую цепочку, второй формирующий канал, содержащий компаратор, дифференцирующую цепочку и триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из.мерений, оно снабжено формирователем команд, синхрогене- ратором, схемой ИЛИ, счетчиком, каждый

5

формирующий канал снабжен двухвходо- вой и трехвходовой схемами И, первый формирующий канал снабжен схемой временной задержки и триггером, выход сип- хрогенератора связан с вторыми входами трехвходовых схем И. с третьим входо.м формирователя команд и входами nepBoii и второй измерительных го,повок, выходы которых связаны соответственно с первым и вторым входами формирователя команд

O и входами ко.мпараторов первого и второго фор.мирующих каналов, выходы которых связаны с вторыми входами двухвходовых схе.м И первого и второго формируюни1Х каналов соответственно, выходы которых связаны с входами триггеров первого и второго формирующих каналов соответственно, выходы которых связаны с третьими входами трехвходовых схем И первого и второго формирующих каналов соответственно, первые входы которых связаны с

0 первы.м выходом формирователя команд, второй выход которого связан с первыми входами двухвходовых схем И, выход трехвходовой схемы И первого формирующег о канала связан с входом схемы временной задержки, выход которой связан с входом дифференцирующей це 1очки иервог о формирующего канала, выход которой связан с первы.м входо.м схемы ИЛИ, второй вход которой связан с выходом дифференцирующей цепочки второго формирующего кана0 -та, вход которой связан с выходом трехвходовой схе.мы И BTopoi O фор.мирующсго канала, выход схемы ИЛИ связан с входом счетчика.

5

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения погрешностей измерений, обусловленных различной мошностью излучения поверхности измеряемого объекта и изменением расстоя-ния от оси объекта до измерительных головок. Устройство для измерения геометрических размеров изделий содержит две измерительные головки 1, 2 с фотоприемниками, охватываюш,ими зону 3 измерения, на каждую из которых проектируется половина длины зоны 3. При прохождении объектом срединного участка зоны 3 (точка А) срабатывает формирователь 4 команд, с первого выхода кототут ИЯ Ельтся чет усчеиз до ля девки ми ых ри строторого на первые входы схем И 13, 19 подаются сигналы разрешающего потенциала, на третьи входы схем И 13, 19 подаются сигналы разрешаюш.их потенциалов с выходов триггеров 12, 18, а на вторые входы схем И 13, 19 подаются строчные синхроимпульсы с выхода синхрогенератора 5. Последовательность импульсов с выхода схемы И 13 через схе.му 14 временной задержки и дифференцирующую цепочку 15 подается на первый вход схемы ИЛИ 6, на второй вход которой через дифференцирующую цепочку 20 подается последовательность импульсов с выхода схемы И 19. С выхода схемы ИЛИ 6 импульсы поступают на вход вычитающего счетчика 7, куда в исходном состоянии записывается кодовое значение длины зоны 3 измерения. При считывании строк, попадающих на начало проекции граней измеряемого объекта, сигналы с выходов компараторов 10, 16 через схемы И 11, 17 подаются на входы триггеров 12, 18, которые срабатывают, формируя сигналы запрещающего потенциала, которые закрывают схемы И 13, 19. В результате вычитания в счетчике 7 остается кодовое значение, соответствующее значению размера измеряемого объекта. 1 ил. J ш MI I, J гг L ТТН-П-Г i (Л со о оо оо со 00