Цифровое устройство автоматического измерения длины движущихся изделий Советский патент 1988 года по МПК G01B7/04 

1

(Л

00

со

-J V

изделия 2, расположенных вдоль линии движения изделия на базовом расстоянии один от другого, фиксируют наличие изделия. Интервал времени д ty наличия изделия в датчике 1

заполняют импульсами частотой f« от

.л

генератора 6 импульсов. Интервал времени &t прохождения передним торцом базового расстояния заполняют

импульсами частотой f . Арифметический блок t9 реализует операции деления и умножения. При скорости изделия Vy длина изделия L VM %/ff., а базового расстояния L 5 VH it еГ Vn N(5-/ff.. Длина движущегося изделия определяется из выражения Ly ./N(-NH/fr N,/m. 1 ил. .

Изобретение относится к конт- рольно-измерительнор технике. Цель изобретения - расширение диапазона измерений и повышение производительности за счет возможности определения длины таких изделий, размер которых меньше базового расстояния, и увеличения частоты измерений в едини- цу времени. В датчиках 1, 3 наличия if

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, в промышленности строительной керамики для измерения линейных размеров кера мических плиток для внутренней облицовки стен.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения и повышение произ- водительноати за счет возможности определения длины изделий, размер 7 оторь1х меньше базового расстояния, и увеличения частоты измерений в единицу времени,

.На чертеже представлена блок-ске- ма предлагаемого устройства

Устройство содержит первый датчик 1 наличия изделия 2, второй датчик 3 наличия изделия, первый 4 и второй 5 блоки формирования сигналов, гене- ратор 6 импульсов, первый ключ 7, триггер 8, второй ключ 9,. первый счетчик 10 импульсов, первый блок 11 считывания, второй счетчик 12 импульсов, второй блок 13 считывания, элемент НЕ 14, блок 15 совпадения, задатчик 16 кода базовой длины, третий блок 17 СЧИТЫВАНИЯ, блок 18 управления, арифметический блок 19, четвертый блок 20 считывания, блок

21оперативной памяти, дешифратор

22и блок 23 индикации,

В двух точках, расположенных вдол линии движения изделия на известием базовом расстоянии друг от друга, фиксируют наличие изделия, Перемещение изделия относительно первой точки фиксации на расстояние, равное его длине, происходит в течение ин- тервала времени

Ч t-f

где tj( - момент фиксации переднего

торца изделия в первой точ- ке; t - момент окончания фиксации

изделия в первой точке. Этот интервал времени At заполняют импульсами с некоторой частотой f, число которых равно

NH utu fr

(1)

Перемещение переднего торца изделия на известное базовое расстояние происходит в течение интервала времени

ut$ tj - t,

где tj - момент фиксации переднего торца изделия во второй точке.

Интервал времени t заполняют импульсами той же частоты следования и их число определяют до выражению

N5- uta-fr

(2)

Обозначив скорость перемещения изделия Уц,. определив из вьфажений (1) и (2) интервалы времени д ty и /йЬ, получают длину изделия L ц и базовое расстояние

Уц.дЬц -

N

.t5

(3) (4)

3t3977

Определив из выражения (4) скорость V(4(Vf Lj. fp/NtJ) перемещения изделия и поставив ее значение в выражение (3), получают

УИг

N,3NK fr

..„ Ыц

7Г

Использование формулы (5) позволя ет по подсчитанному числу импульсов NI и N (5 и известному базовому расстоянию L определить длину движущегося изделия.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда в зон действия датчиков 1 и 3 наличию изделия нет измеряемого движущегося изделия 2, на выходах блоков 4 и 5 сигналов сформированы выходные сигналы Логический О, триггер 8 находится в единичном состоянии (О на инверсном выходе), ключи 7 и 9 закрыты, счетчики Ю и 12 импульсов сброшены в нулевое состояние, блок 18 управления, запускаемый передним фронтом сигнала с блока 15 совпадения, не работает, и на выходе блока 23 индикации сформирован нулевой сигнал.

По мере движения измеряемое изделие 2 входит в зону действия первого датчика 1 наличия изделия, на его выходе формируется соответствую- щий сигнал, и с первого блока 4 формирования сигналов на первый ключ 7 и триггер 8 подается сигнал Логическая 1.. Первый ключ 7 открывается, триггер 8 опрокидывается (на инверсном выходе формируется 1), второй ключ 9 также открывается и импульсы с генератора 6 импульсов начинают поступать в счетчики 10 и .12 импульсов. Одновременный счет им- пульсов производится до тех пор, пока либо передний торец изделия 2 не входит в зону действия второго датчика 3 наличия изделия, либо задний торец не выходит из зоны действия первого датчика 1 наличия изделия.

При зтом возможны три случая.

При длине изделия 2 меньше базового расстояния, издeJшe 2 выходит из зоны действия первого датчика 1 наличия изделия раньше, чем войдет в зону действия йторого датчика 3 наличия изделия. Как.только на выхо де первого датчика 1 формируется

3977

25

30

- е

354045 50

gg

104

сигнал отсутствия изделия, на выходе первого блока 4 формирования сигналов появляется сигнал Логический О, первый ключ 7 закрывается, и суммирование импульсов первым счетчиком 10 импульсов прекращается, импульсы на второй счетчик 12 импульсов продолжают поступать. При этом на выходе элемента НЕ 14 формируется сигнал 1 и подается на первый вход блока 15 совпадения.

Как только на выходе второго блока 3 формирования сигналов формируется логическая 1 (это означает, что изделие вошло в зону действия второго датчика 3 наличия изделия), триггер 8 опрокидывается в исходное единичное состояние, второй ключ 9 закрывается, и счет импульсов вторым счетчиком 12 прекращается. С прямого выхода триггера 8 логическая 1 подается на второй вход блока 15 совпадения .

При длине изделия 2 больше базово т го расстояния, передний торец изделия 2 входит в зону действия второго датчика 3 наличия изделия раньше, чем задний торец выходит из зоны действия первого датчика 1. Как только на выходе Т7торого датчика 3 сформируется сигнал наличия изделия, на выходе второго блока 5 формирования сигналов появляется сигнал Логическая 1, и триггер 8 из нулевого состояния опрокидывается в единичное (на инверсном выходе формируется О), второй ключ 9 закрывается, суммирование импульсов вторым счетчиком 12 прекращается, однако на первый счетчик 10 импульсы-продолжают поступать. С прямого выхода триггера 8 сигнал Логическая 1 подается на второй вход блока 15 совпадения.

В момент выхода заднего торца изделия 2 из зоны действия первого датчика 1 на выходе первого блока 4 формирования сигналов формируется логический О, на выходе элемента НЕ 14 - логическая 1, суммирование импульсов первым счетчиком 10 прекращается.

При длине изделия, равной базовому расстоянию, одновременно первый датчик 1 наличия изделия фиксирует отсутствие изделия, второй датчик 3 - наличие изделия, ключи 7 и 9 закрываются и оба счетчика практически одновременно прекращают суммирование

импульсов. При этом на оба входа блока 15 совладения поданы логические 1

Таким образом, к моменту подачи на входы блока 15 совпадения логических 1 оба счетчика 10 и 12 закрыты, в них накоплена информация (число импульсов), пропорциональная двум временным интервалам, один из которых характеризует длительность фиксации наличия движущегося изделия первым датчиком 1, второй - длитель:ность перемещения переднего торца изделия на базовое расстояние,

С момента прекращения подачи им- пульсов на последний из счетчиков ;(10 или 12) заканчивается этап накоп ления цифровым устройством необходи- мой информации о движущемся изделии и начинается этап вычисления иско- мой длины и вьщачи результатов изме- ; рений на блок 2.3 индикации. : Как только на один из входов бло- ;ка 15 совпадения подается второй (по времени) сигнал Логическая 1 % на его выходе также формируется логическая 1 которая дапускает блок 18 управления о

Этот блок вьфабатывает серию ко манд, направляемых к следующим бло- кам для снятия и обработки необходимой информации.

Ка первый блок 11 считывания по- дается команда съема информации, хранимой в первом счетчике 10 импуль IcoBf и подачи ее на вход арифметического блока 19. Одновременно на второй блок 13 считывания подается команда съема информации, хранимой во втором сечтчике 12 импульсов, и подачи ее на второй вход арифметического блока 19.

На арифметический блок 19 подается команда Деление, и одновременно на счетчики 10 и 12 импульсов подается команда Сброс , т„е. с этого момента счетчики 10 и 12 импульсов подготовлены к циклу измерения длины следующего изделия.

На третий блок 17 считывания подается команда съема информации, хранимой в задатчике 16 кода базовой длины (отображает значение базового расстояния L), и подачи е на третий вход арифметического блока 19

На арифметический блок 19 подается команда Умножение, и одновременно на блок 21 оперативной памяти подается команда Сброс .

5

о

5

5

0

5

На четвертый блок 20 считьгвания подается команда съема результатов вычислений, произведенных в арифметическом блоке 19, и их подачи в блок 21 оперативной памяти,

С выхода этого блока информация о длине изделия (в виде двоичного кода) подается на дешифратор 22, и преобразованный сигнал поступает в блок 23 индикации.

Информация о результатах ленной длины изделия хранится в блоке 21 Оперативной памяти и отображается на табло блока 23 индикации до прихода на блок 21 оперативг ий памяти команды Сброс.

Временные интервалы Mi ;,,y первой и пятой командами, вырьРатывае -1Ыми блоком управления, опрем ляются быстродействием срабатывания блоков 11, 13, 17, 20 и арифмет ческого блока 19, реализующего опграции деления и умножения.

Формула изобретения

Цифровое устройство автоматического измерения длины движущихся изделий, содержащее два датчика наличия изделия, установленных на базовом расстоянии один от другого по направлению движения изделий, первый ключ, генератор импульсов, выходом соединенный с первым входом первого ключа, первый счетчик импульсов, сечтным входом соединенный с вьжодом первого ключа, второй счетчик импульсов, блок управления, выходом соединенный с управляющим входом первого счетчика, задатчик кода базовой длины, о т - личающеес я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения производительности, оно снабжено последовательно соединенными первым блоком формирования сигналов, элементом НЕ и блоком совпадения, выходом соединенным с входом блока управления, последовательно соединенными, вторым блоком формирования сигналов,триггером и вторым ключом, вторым входом соединенным с выходом генератора импульсов, а выходом - со счетным Б:1содом второго счетчика импульсов, двумя блока1 {и считывания, входами соединенными с выхо- дйгда соответственно первого и второго счетчиков импульсов, третьим блоком считывания, входами Соединенным с

71397710q

выходами задатчика кода базовой дли-рым входом первого ключа, а выход ны, и последовательно соединеннымис вторым входом блока совпадения,

арифметическим блоком, четвертымвыходы первых трех блоков считывания

блоком считывания, блоком оперативнойсоединены с одним из входов арифмепамяти, дешифратором и блоком индика-тического блока, а выход блока упции, каждый блок формирования сигма-равлен я соединен с управляющими вхолов входом соединен с выходом соот-дами второго счетчика импульсов, чеветствующего датчика наличия изделия,тырех блоков считьгаания, арифметивторой вход триггера соединен с вы- Qческого блока и блока оперативной

ходом датчика наличия изделия и вто- памяти. I