Устройство для измерения размеров изделий Советский патент 1988 года по МПК G01B21/02 

3 456

FSIW

CZb l/XIfNlj

15

1

7в 9

О)

00

0d

Ob

ГЧ)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени переналадки на другие типы контролируемых изделий. В устройстве размеры щелей многощелевой маски 8 меньше, чем транспаранта, 7. Маска 8 с более точно изготовленными чем транспарант 7 щелями юстируется в начале работы устройства, а транспаранты могут быть сменными ,что не влияет на точность работы, но способствует исключению юстировки транспарантов, а также исключает необходимость точного изготовления каждого из них. 3 ил.

CjfJuSi

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для бесконтактного контроля размеров движущихся на конвейере изделий одновременно по многим сечениям и является усовершенствова- ванием известного устройства по основному авт. св. № 1185080.

Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени переналадки на другие типы контролируемых изделий.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для измерения размеров изделий; на фиг.2 - один из вариантов реализации маски; на фиг.З - пример, вьщеления транспарантом совокупности щелей на маске.

Устройство состоит из последовательно расположенных на одной оптической оси когерентного источника Г света, коллиматора 2, объектива 3 прямого Фурье-преобразования, полосового фильтра 4 пространственных частот, фазового фильтра 5, объектива 6 обратного Фурье-преобразователя, транспаранта 7, многощелевой маски 8, ковденсорной линзы 9, фотоприемника 10, последовательно соединенных формирователя 11 входных сигналов, формирователя 12 измерительных интервалов, узла 13 счетчиков, арифметико-логического блока 14 и схемы 15 индикации, блока 16 управления, соединенного с формирователем 12, узлом 13, блоком 14 и схемой 15. Устройство содержит также дополнительный комплект транспарантов (не показан).

Устройство -работает сле.дзпощим образом.

Пучок когерентного источника 1 расширяется коллиматйром 2 и освещает контролируемое изделие, движущееся в передней фокальной плоскости объектива 3. Последний формирует в задней фокальной плоскости спектр Фурье-изделия. В этой же плоскости установлен фильтр 4, который подавляет низкие и ограничивает верхние пространственные частоты. Непосредственно за фильтром 4 расположен фазовый фильтр 5, сдвигающий фазу световой волны на Jf в одной из полуплоскостей плоскости фильтра. Оконтуренное таким образом изображение изделия форм фуется объективом 6 в задней фокальной плоскости, где

установлен транспарант 7, предстд,в- ляющий собой совокупность щелей-отверстий. Непосредственно за транспарантом установлена маска, состоящая из множества (набора) щелей, размеры которых не превосходят щелей-отверстий транспаранта.

Один из вариантов реализации

маски приведен на фиг.2, где щели расположены в шахматном порядке. Транспарант 7 вьделяет на маске определенную совокупность (группу) щелей. Относящихся к данному типу контролируемого изделия (фиг.З).

Каждому сечению контролируемого изделия соответствует своя пара щелей; 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22. Расстояние между щелями каждой пары определяется соотношением

D D. + Р. 1 1

(1)

где D - номинальный размер изделия

в i-M сечении;

i 1, 2,...,М (М - число сечений) ;

- DI-AMH - диапазон

ТЭ . т

: 1Макс

измеряемых размеров в i-м

сечении.

Каждая пара щелей сдвинута относительно контура 23 изделия по направлению его движения на величину

35

., . i.i

(2)

причем л О, а сечения пронумерованы в порядке неубьгеания размеров,

т.е. D;., , D . Такое смещение ще- 1 т 1 1

лей необходимо для разделения информации от различных сечений изделий. Сдвиг (1+1)-й пары щелей относительно i-й на величину Р + Р- учитывает предельные измерения разме- (L+I)-M сечениях изров в 1-м и делия.

Поскольку маска 8 является фиксированным набором щелей, то из них не всегда возможно вьщеление транспарантом совокупности, обеспечивающей строгое вьшолнение выражений (1) и (2). Б этом случае используются те щели, которые дают наиболее близкие значения к (1) и (2), что

эквивалентно незначительному изменению диапазона измеряемых размеров , например эместо 3-х диапазон станет равным 2,5 или 3,5 полям допусков. Для прак31416866

такое изменение диапазона не

д с

существенно и период расположения щелей на маске можно подобрать таким, что для определенного класса контролируемых изделий это изменение сведется к минимуму.

Световой поток, прошедший маску 8, собирается линзой 9 на фотоприемник 10, подключенный к входу формирователя 11, сигнал с которого в виде последовательности прямоуголь- .ных импульсов поступает на вход формирователя 12 измерительных интервалов. Временное положение импульсов соответствует моментам пересечения контуром изделия щелей маски, вьщеленных транспарантом. Временные интервалы между определенными импульсами пропордиональны расстоянию между щелями для данного i-ro се-, чения и обратно пропорциональны скорости V изделия: (опорные интервалы). Другие интервалы (измерительные) пропорциональны измеряемым размерам: Т D-/V. Эти интервалы вьщеляются и заполняются метками высокой частоты в формирователе 12, В узле 13 счетчиков подсчитывается число меток М- и для опорных Т и измерительных интервалов. Эти числа поступают в арифметико-логический блок 14, где происходит вычисление размеров из I {I I I

делия в сечениях по формуле DY . и сравнение этих значений с предварительно записанными в блоке 14 полями допусков на изделие.

10

15

Цифровой код размеров из блока 14 поступает через дешифратор схемы 15 индикации на табло светодиодной матрицы, отображающей размер изделия в десятичном виде. Кроме того, схемой 15 выдаются сигналь Брак или

Годен по результатам разбраковки вычисленных размеров изделия.

Блок 16 управления координирует работу всего электронного блока и запускается внешним импульсом синхронизации, например от механизма подачи изделий, предшествующим поступ- 20 лению контролируемого изделия в измерительную зону.

Формула изобретения

25 Устройство для измерения размеров изделий по авт.св. № 1185080, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено многощелевой маской и

OQ дополнительным 1 омплектом транспарантов, транспарант устанавливается к маске с минимальным зазором, а размеры щелей маски меньше размеров щелей транспарантов.