Устройство для определения положения края проката Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к фотоэлектрическим измерительным устройствам, и может быть использовано для определения положения края движущегося проката.

Цепь изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности за счет уменьшения влияния посторонних засветок и выбора размера поля засветки с учетом размера поля регистрации.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема, поясняющая процесс контроля.

Устройство содержит п управляемых источников 1 света (например, светодиод), предназначенных для контроля полос 2 проката, п фотоприем- ников 3, установленных на заданных интервалах вдоль зоны контроля С (Н - поле, контролируемое фотоприемником; К - поле, освещаемое источником света; п„ 3, пе 7). В цепях питания источников 1 света установлены ключи 4. К выходам фотоприемников 3 подключены п2-1 логических схем НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5. Выходы логических схем 5 соединены с входами п4 логических схем ИЛИ 6.

Первые входы логических схем 5 подключены соответственно к выходам фотоприемников 3, имеющих порядковые номера от первого до (т.е. от 3,1 до 3,6). Вторые входы логических схем 5 подключены соответственно к выходам фотоприемников 3, имеющих порядковые номера от второго до па (т.е. от 3,2 до 3,7). Каж- дая. логическая схема ИЛИ 6 имеет по ng входов (в данном случае п 3). Выход каждой логической схемы ИЛИ 6 подключен к управляющему входу ключа 4, соединенного с источником 1 све- та, порядковый номер которого соответствует порядковому номеру данной логической схемы. Входы схем ИЛИ 6 подключены к выходам логических схем НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5 в соответст- вии с формулой

N;

п (п}- 1) - Агде N - порядковый номер логической 55 схемы 5, реализующей опера- рацию отрицания равнозначности, выход которой подклю0

Q 5 Q

5 5 0

5

чен к входам данной логической схемы ИЛИ 6; п4 - порядковый номер схемы

ИЛИ 6;

А, -1,0,2,3,...,(пг2). Таким образом, в устройстве (фиг. 1) у логической схемы 6, имеющей порядковый номер 1, входы подключены к выходам логических схем 5, имеющих следующие порядковые номера:

1 2 3 i , /. , j .

N 1(3-1)-(-1) З ; Nz 1(3-1) N, 1(3-1)-1 1 .

У логических схем 6, имеющих порядковые номера 2 и 3 , входы подключены соответственно к выходам схем 5, имеющих следующие порядковые номера: 3, 4, 5 и 5, б , 7 .

Размер (К) поля, освещаемого каждым источником света, выбран в соответствии с формулой: , где Н - размер поля, контролируемого фотоприемником.

Устройство работает следующим образом.

Вывод устройства в рабочий режим может осуществляться по линиям связи В. В начальный момент времени кратковременный управляющий сигнал подается по той линии, которая подключена к выходу фотоприемника 3.1, Этот управляющий сигнал через логи- схемы 5 и 6 поступает на ключ 4. Напряжение U через ключ 4 поступает на источник 1 света, имеющий порядковый номер 1. В результате этого возникает подсветка объекта данным источником света. При этом среди фотоприемников 3 будет два таких рядом расположенных фотоприемника, на выходе одного из которых имеется сигнал, а на выходе другого сигнал отсутствует. Логическая схема 5, подключенная к этим двум фотоприемникам 3, формирует сигнал, который через логическую схему 6 поступает на соответствующий ключ 4. Напряжение U через этот ключ подается на соответствующий источник 1 света, который создает первоначальную подсветку объекта. Далее, если край полосы 2 находится в поле Н любого из фотоприемников 3, имеющих порядковые номера 3.1, 3.2, 3.4, 3.6 и 3.7, то сигнал с выхода одного из этих фотоприемников поступает на соответствующую логическую схему 5. С выхода схемы 5 сигнал далее поступает на вход одной из логических схем ИЛИ 6 и затем - на управляющий вход соответствующего ключа 4. Напряжение U через указанный ключ подается на источник 1 света, в зоне действия К которого находится поле Н того фото; шемника 3, который в данный мо- менг контролирует край полосы 2. При этом два других источника 1 света остаются невключенными.

Если край полосы 2 находится в поле Н фотоприемника, имеющего порядковый номер 3.3, то напряжение U подается на входы источников 1 света, имеющих порядковые номера 1.1 и 1.2. Аналогичным образом одновременное включение двух источников света 1.2 и 1.3 происходит при расположении края полосы 2 в поле Н фотоприемника 3.5. Параметр 1 определяется по числу фотоприемников 3, на выходах которых появляется сигналу сигнал передается по линиям В.

Таким образом, при перемещении края полосы 2 в зоне С напряжение U может быть подано на вход только одного или двух соседних источников 1 света. Остальные источники 1 света остаются невключенными. Это позволяе сконцентрировать освещение в локальной зоне, исключив подсветку остальной, наиболее протяженной части зоны С. Таким образом, ввиду отсутствия указанной подсветки на вход устройства не поступают помеха в виде светового потока, который мог бы отразиться от элементов технологического оборудования, на фоне которого контролируется положение края полосы 2 (в ситуации, приведенной на фиг. 1 указанная помеха могла бы восприниматься фотоприемниками 3.5 - 3.7) и помеха в виде светового потока, который мог бы отразиться от участков полосы 2, расположенных левее ее края (наличие царапин, проколов или других дефектов на полосе приводит к появлению ложных градиентов яркости, характер которых идентичен градиенту яркости, имеющемуся на краю полосы. Этот ложный градиент приводит к искажению результата контроля, вызывая появление ложного дополнительного сигнала на выходе одного из фотоприемников 3) .

0

5

0

5

Размер (К) поля, освещаемого каждым источником света, выбран в соответствии с формулой К5: п Н. Этим достигается перекрытие соседних полей, необходимое для исключения сбоев в работе устройства. Если указанного перекрытия нет, например К 2Н, то сбой может возникнуть в следующей ситуации: край проката, смещаясь в направлении X, входит в поле, контролируемое фотоприемником 3.3, причем поле это не освещено, так как источник 1.2 света не включен. При дальнейшем перемещении проката в том же направлении источники 1.2 и 1.3 света остаются не включенными, т.е. процесс контроля невозможен. Формула изобретения

Устройство для определения положения края проката, содержащее п, источников света и па фотоприемников, установленных на заданных интервалах друг от друга вдоль зоны контроля, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности, оно снабжено п{ ключами, каждый из которых установлен в соответствующую цепь питания источ0

5

0

5

0

ников света,

14-1

логическими схемами НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и п., логическими схемами ИЛИ, имеющими по пэ входов, первые входы логических схем НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены соответственно к выходам фотоприемников, имеющих порядковые номера от первого до (п -1)го, .вторые входы логических схем НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены соответственно к выходам фотоприемников, имеющих порядковые номера от второго до пг, выход каждой логической схемы ИЛИ подключен к управляющему входу ключа, соединенного с источником света, порядковый номер которого соответствует порядковому номеру данной логической схемы ИЛИ, и выходы логических схем ИЛИ подключены к выходам логических схем НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, порядковый номер N каждых определяется из соотношения

N;

п4(п,- 1) где п4 - порядковый номер схемы ИЛИ;

А. -1,0,1,2,3,...,пэ-2, причем размер поля, освещаемого каж- 55 .дым источником света, выбран из соотношения , где Н - размер поля, контролируемого фотоприемником.

Л

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и надежности за счет уменьшения влияния посторонних засветок и выбора размера поля подсветки с учетом размера поля регистрации. Достижение цели обеспечивается поочередным включением источников 1 света, при этом в рабочем режиме находится только один источник, а предыдущий и последующий отключены. Поле подсветки источника 1 выбирается из условия K02=N₃H, ГДЕ H -размер поля, контролируемого фотоприемником 3, N₃ - количество входов логической схемы ИЛИ 6, формирующей сигнал подсветки. 2 ил.

Фие.2

Редактор И. Дербак

Составитель Е. Глазкова

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Самборская

Заказ 1882/38

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное