Устройство для контроля параметров микросборок Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

113287972

изобретение относится к контроль- второй 65 триггеры, с первого по тре- но-измерительной и вычислительной тий элементы И 66-68 и,элемент ИЛИ 69.

технике и может быть использовано при построении автоматизированного контроля параметров микросборок.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства для контроля параметров микросборок; на фиг. 2 схема блока управления; на фиг. 3 - схема блока обработки результатов контроля; на фиг. 4 - временные диаграммы управляющих сигналов.

Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит объект 1 контроля,-первый коммутатор 2, второй коммутатор 3,блок 4 управления, 5 обработка-результатов контроля, блок 6 отображения информации, аналоговый компаратор 7, источник 8 опорного напряжения, счетчий 9, генератор 10 тактовых импульсов, генератор 11 линейного (линейно изменяющегося) напряжения,, входы и выходы ,12-38.

В качестве первого 2 и. второго 3 коммутаторов могут быть использованы реле, управляемые транзисторным клю- чо1 от логического сигнала (О или 1). Блок 5 отображения информации 5 может быть выполнен в виде индикаторной панели, где )з качестве элементов индикации использованы, например, светодиоды.

Блок 4 управления (фиг, 2) содержи клавиатуру 39, шифратор 40, с п€;рБОго по четвертый регистры 41-44, первый 45 и второй 46 элементы И, элемент ИНЕ 47, первый триггер 48, первьгр эле- 40 но первому циклу. Код N на выходе мент 49 задержки, третий элемент И ЗОр 1. счетчика 9 записывается в блок 5. Далее в блоке 5 осуществляется деление кода Ы„ на NJ и сравнение результата

второй элемент 51 задержки, второй триггер 52, коммутатор 53, пятьй 54 и шестой 55 регистры.

веря

деления с кодами N ,

Клавиатура 39 может быть выполненя .45 N. и N. границ дополнительных

допусковых областей , N и

в виде панели с клавишами: (типа П-2К) набора кода, клавишами запнси-в буфер- - ные регистры 41-44, 54 и 55 и клавишей Запуск. При нажатии клавивз- осуществляется подключение напряжения, соответствующего уровню логической 1, на соответствующие выходы клавишного регистра 39„ В отжатом состоянии клавиш на соответствующие вьпсо- ды подается уровень логического О.

Блок 5 (фиг, 3) содержит первый 56 и второй 57 регистры, делитель 58, одновибратор 59, с первого по четвер- тьй компараторы 60--63j первый 64 и

, ,.нижн нижи

, J , расположенных, например, симметрично относительно нижней нитгсн верхней , границ основной 50 долусковой области. При этом, если результат деления . находится за пределами дополнительных допусковых областей, т,е.если N /N, Nj. или

, е.. . VN.

55 то блок 6 отображения информации выдает -результат контроля и работа устройства прекращается. Если код N,/N лежит внутри одной из дополнительных допусковых областей, т.е. если.

0

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Б первом цикле контроля под действием логического О на выходе 31 блока 4 управления коммутаторы 2 и 3 обеспечивают подключение входа объекта 1 контроля к выходу генератора 11 и выхода объекта 1 контроля к второму входу компаратора ,7. Под действием запускающего импульса на выходе 38 блока 4 управления генератор 11

с формирует линейно изменяющееся напряжение. При этом блок 4 управления обеспечивает подключение второго выхода генератора 10 к первому (счетному) входу счетчика 9, осуществляющего отсчет числа тактовых импульсов с момента начала изменяющегося напряжения. В момент равенства, изменяющегося также линейно, напряжения на выходе объекта 1 контроля и напряжения

g Ug , формируемого источником 8 опорного напряжения, срабатывает компаратор 7 и на его выходе появляется логический О,в результате блок 4 управления запрещает прохождение тактовых .-лмпульсов с выхода генератора Ю на первый вход счетчика 9. Код N на выходе счетчика 9 запоминается в блоке 5. Во втором цикле контроля под действием логической 1 на выходе 31

5 блока 4 управления коммутаторы 2 и 3 соединяются между собой, таким образом исключая объект 1 контроля из измерительного канала. Работа устройства .во втором цикле проходит аналогич0

ходе 5. Даелениельтата

веря

льных

допусковых областей , N и

, ,.нижн нижи

, J , расположенных, например, симметрично относительно нижней нитгсн верхней , границ основной 0 долусковой области. При этом, если результат деления . находится за пределами дополнительных допусковых областей, т,е.если N /N, Nj. или

, е.. . VN.

5 то блок 6 отображения информации выдает -результат контроля и работа устройства прекращается. Если код N,/N лежит внутри одной из дополнительных допусковых областей, т.е. если.

3

N,/N, - N,U,. или .. i J N,, TO первый и второй циклы контроля повторяются до тех пор, пока результат деления NJ/NI не окажется за пределами дополнительных допусковых областей.

Устройство для контроля реализует компенсационный способ измерения с замещением и работает следующим образом.

До начала контроля все клавиши клавиатуры 39 блока 4 управления находятся в отжатом состоянии, обеспечивая подключение всех выходов кла- вищного регистра 39 к напряжению, соответствующему уровню логического O При этом в О установлены: триггер 52 логическим О с выхода элемента И 46 блока 4 управления, триггер 48 логическим О с шестого выхода клавиатуры 39, триггеры 64 и 65 блока 5 логическим О с выхода 23 блока 4 управления, счетчик 9 логической 1 с выхода 33 блока .4 управления. На выходе компаратора 7 и входе 33 блок 4 управления логическая 1.

До начала первого цикла контроля устройство работает в режиме записи информации, В регистры 41-44 записываются соответственно коды N , ., , Н„ „; „ , Nj;, границ до Голни- тельных допусковых областей,, а в регистры 54 и 55 - управляюшде коды генератора 10 соответственно в первом и втором циклах контроля. Требуемые коды поступают на информационные входы регистров 41-44, 54 и 55 с выхода шифратора 40, преобразующего двоично-десятичный код в двоичный. Выбор требуемого регистра осуществляется нажатием соответствующих клавиш клавиатуры 39, При этом на втором, третьем, четвертом, пятом, седьмо или восьмом выходах клавиатуры 39 появляется логическая 1 при записи соответственно в регистры 41-44, 54 и или 55. После записи информации клавиша адреса соответствующего блока возвращается в исходное состояние.

До запуска устройства на прямом выходе триггера 48 логическая 1, обеспечивающая подключение объекта 1 контроля в -измерительный канал, а также соединение выхода регистра 54 через коммутатор 53 с входом генератора 10, благодаря чему последний устанавливается в режим первого цикла контроля.

7974

При нажатии клавиш Запуск (момент времени t ) сигнал логической. 1 с шестого выхода клавиатуры 39 разрешает прохождение тактовых импульсов с первого выходи генератора 10 через элемент И 45 (на втором и четвертом входах элемента И 45 логическая 1) и выводит из состояния

Сброс триггеры 48 и 52 блока 4 управления, триггеры 64 и 65 блока 5, счетчик 9,

С приходом первого тактового импульса (момент t,j) начинается первый

цикл контроля. При этом триггер 52 . переходит в единичное состояние, тем самым запуская генератор 11 и разрешая прохождение тактовых импульсов с второго входа генератора 10 через элемент И 50 (на первом и втором его входах логическая 1) на выход 32 блока 4 управления и далее на первый (счетный) вход счетчика 9.

В момент равенства напряжений на

входах компаратора 7 (момент t) на его выходе появляется логический О, который поступает на вход 36 блока 4 управления и запрещает прохожление тактовых импульсов через элемент И 50, сбрасывает триггер 52 и через время, определяемое элементом 51 задержки (момент времени t.), запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 45, Кроме того, в момент t на выходе элемента И-НЕ 47

появляется логическая 1, в результате на прямом выходе триггера 48, а следовательно и на выходе 24 блока 4 управления появляется также логическая 1, а в буферный регистр 56 бло

ка 5 записывается код N с выхода

счетчика 9 под действием положительного фронта импульса на выходе 24 блока 4 управления. Кроме того, через время, необходимое для записи кода в регистр 56 (определяется элементом 49 задержки), сбрасывается счетчик 9,

При возвращении выходного напряжения генератора 11-от максимального v

уровня к нулевому в момент равенства напряжений на входах компаратора 7 (момент времени t ) последний возвращается в исходное состояние, т,е, на его выходе появляется логическая

1. При этом триггер 52 выводится из состояния Сброс, на выходе элемента И-НЕ 47 появляется О, а через время задержки элемента 51 задержки открывается элемент И 45. Эта задержка .выбирается таким образом, чтобы элемент И 45 открылся лишь после того, как напряжение на выходе генератора 11 примет нулевое значение, иначе последний может запущен до того, как его выходное напряжение возвратится к нулевому зфовню.

Таким образом, после окончания первого цикла устройство готово к про- ведению второго цикла,, т.е. счетчик 9 обнулен, триггер 52 в нулевом состоянии, но. вьшеден из состояния Сброс элемент И 45 открыт для прохождения тактовых импульсов с первого выхода генератора 10, а на прямом выходе триггера 48, а следовательно, и выходе 31 блока 4 управления присутствует 1, под действием которой таТоры 2 и 3 исключают объект 1 конт- роля из измерительного канала, а на входе генератора ТО установлен управляющий код второго цикла контроля, записанньй в регистр 55ч

С приходом очередного тактового импульса (момент времени t) начинается второй цикл контроля. Во втором цикле устройство работает аналогична первому. Но в момент t., срабатывания компаратора 7 триггер 48 переходит в нулевое состояние, а код N на выходе счетчика 9 записывается в регистр 57 блока 5 под действием положитель- нвго фронта импульса ка вьпсоДе 25 блока 4 управления „ Под его действк- ем делитель 58- кодов начинает делени кодов, записанных в регистрах 57 и 56, т.е. N на N, Результат деления NJ/N, сравнивается с кодами N- ,, Д,л.н. вт N;,,,, соответственно в компараторах 60-63 Причем на первые входы (входы А) компараторов 60-63 подается код N /N , а на вторые входы (входы в) - коды границ допусков„

По окончании деления на управляющем выходе делителя 58 появляется логическая 1, под действием которой одновибратор 59 формирует короткий импульс (момент времени tig) с задержкой, необходимой для срабатывания компараторов 60-63,

Если вьшолняется условие ,,,a.j или , то логическая 1 появляется на выходе (выход А В) компаратора 60 или выходе (выход ) компаратора 61 а следовательно, и на первом входе элемента И 68„ Импульс с выхода одновибратора 59 по

5 о д

5

ступает через элемент И 68 на счетный вход триггера 64, на прямом выходе которого появляется логическая 1 и обеспечивает индикацию результата Годен блоков 6 отображения информации . ,

Если выполняется условие /N , то логическая 1 появляется как на выходе (выход А - В) компаратора 62, так и на выходе (выход А В) компаратора 63., В этом случае срабатывает триггер 65, а блок 6 отображения информации выдает результат Не годен.

При срабатывании одного из триггеров 64 или 65 на выходе элемента И 66 появляется О (момент времени t) который поступает на вход 30 блока 4 управления и запрещает прохождение, тактовых импульсов через элементы И 45 и 50, тем самым останавливая работу устройства.

Если результат деления N,/N, находится в одной из дополнительных допусковых областей, т.е. . / /N, N;,,,. или N, N, , . то не срабатывает зш один из триг- :геров 64 или 65, и устройство продолжает свою работу. При этом на выходе триггера 48 логический О., обеспечивающий включение объекта 1 контроля в измерительный канал и работу генератора 10 в режиме первого цик- . ла контроля.

Таким образом, еще один раз повторяется первьй и второй циклы контроля, причем они повторяются до тех пор, пока результат деления N /N не окажется за пределами одной из дополнительных допусковых областей (в этом случае срабатывает один из триггеров 64 или 65, а на выходе 22 блока 5 появляется логический О). Установка схемы в исходное состояние обеспечивается отключением сигнала Запуск на шестом выходе клавиатуры 39.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля параметров микросбороКэ .содержащее первый и второй коммутаторы, блок управления, блок обработки результатов контро.пя и блок отображения информа- дни, подключенный входами соответственно к первому и второму выходам блока обработки результатов контроля, третий выход которого подсоеди

нен к первому входу блока управления первый выход которого подключен к упра вляющим входам первого и второго коммутатора первый информационный вход первого коммутатора и первый выход второго коммутатора являются входом и выходом устройства для подключения к выходу и входу объекта контроля соответственноi второй выход второго коммутатора соединен с вторым информационным входом первого коммутатора,- выходы блока управления с второго по восьмой подключены соответственно к входам с первого по седьмой блока обработки импульсов контроля, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства, в него введены генератор линейного напряжения, источник опорного напряжения, аналоговый компаратор и генератор тактовых имп ульсов, выходы которого подключены соответственно к второму и третье му входам блока управления, девятый и десятый выходы которого соединены соответственно с управляющими входами генераторов линейного напряжения и тактовых импульсов, выходы источника опорного напряжения и первого коммутатора подключены к соответеТ-ву- ющим входам аналогового компаратора, выход которого подключен к четвертому входу блока управления, одиннадцатый и двенадцатый выходы которого соответственно подключены к счетному и управляющему входам счетчика, выход которого соединен .с восьмым входом блока обработки результатов контроля .

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит клавиатуру, щифратор с первого по шестой, регистры, с первого по третий элементы И, элемент И-НЕ, триггеры первый и второй, нер- вый и второй элементы задержки, коммутатор, объединенные первые входы первого и третьего, второй вход первого и второй вход третьего элементов И являются с первого по третий входами блока соответственно, объединенные третий-вход третьего элемента И,-первые входы элементов И-НЕ-и второго элемента И и вход второго- эле- мента задержки являются четвертым входом блока, прямой выход первого триггера соединен с управляющим входом коммутатора и являются первым и третьим выходами блока, инвертирую

10

15

0

25

JQ

35

0

5

0

5

щий выход - четвертым выходом блока, выходы регистров с первого по четвертый являются с пятого по восьмой выходами блока, прямой выход второго

триггера соединен с четвертым входом третьего элемента И и является девя- тьм выходом блока, выходы коммутатора и третьего элемента И являются десятым и одиннадцатым выходами блока, выход первого элемента задержки является двенадцатым.выходом блока, первый выход клавиатуры подключен к третьему входу первого элемента И, к вторым входам элемента И-НЕ и второго элемента И, к входу сброса первого триггера и является вторым выходом блока, выход элемента И-НЕ соеди- нен с входом установки первого триггера и с входом первого элемента задержки, выход второго элемента задержки подключен к четвертому входу первого элемента И, выход которого и выход второго элемента И соединены с входом установки и сброса второго триггера соответственно, второй выход клавиатуры через шифратор соединен с информационными входами регистров с первого по шестой, выходы пятого и шестого регистров подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, выходы клавиатуры с третьего по восьмой подключены к стробирующим входам регистров с первого по шестой соответственно.

3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок обработки результатов контроля содержит первьй и второй регистры, делитель, рдновибратор, с первого по четвертый компараторы, первый и второй триггеры, с первого по третий элементы И, элемент ИЛИ, объединенные входы сброса первого и второго триггеров, строби- рующие входы первого и второго регистров, объединенные с управляющим входом делителя,первые входы компараторов с первого по четвертый и объединенные информационные входы первого и второго регистров являются входами блока с первого по восьмой соответственно, прямые выходы первого, второго триггеров и выход первого элемента И являются выходами блока с первого по третий соответственно, выходы первого и второго регистров соединены с первым и вторьм информационными входами делителя, первый выход КОТОРОГО соединен с вторыми вхо91

дами компараторов с первого по четвертый, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента Щ1И, и к первому и второму входам второго элемента И соответственно, второй выход делителя через одновиб- ратор соединен с первьм входом треть его и с третьим входом второго эле328797 . 10

ментов И, выходы.которых соединены с установочными входами первого и второго триггеров соответственно-, инвертирующие выходы первого и второ- ,; го триггеров подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И.

ци///7

.Редактор И. Шулла

Составитель И. Алексеев Техред М. Ходанич

Заказ 3488/50 Тираж 863Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

В/порой цик

Перд&ц/

(Риг.1

ци.

Корректор Л.Патай

Изобретение относится к области контрольно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано при построении систем автоматизированного контроля параметров микросборок. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается введением в устройство, содержащее -коммутатор 2 и 3, блок 4 управления, блок 5 обработки результатов контроля и блок 6 отображения, компаратора 7, источника 8 опорного напряжения, счетчика 9, генератора 10 тактовых импульсов, генератора 11 линейного напряжения с соответствующими связями и основывается на уменьшении времени компенсации контролируемой величины (уменьшении длительности второго цикла контроля) за счет использования линейно изменяющейся тестовой величины. 2 з.п. ф-лы. Л Фиг.1