Устройство для контроля качества пластин слюды Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

усилителей тока, который соединен че- 40 кого преобразователя. Общие шины под45

рез блок 16 ключей коммутации с бло ком 14 распределителя и блоком 13 генерации. Блок 15 усилителей тока также соединен с блоком 17 анализа дефектов, блоком 18 анализа площади, блоком 19 стробирования, блоком 20 сброса, который соединен с блоком 17 анализа дефектов и блоком 18 анализа площади. Блоки 17-19 соединены с входным усилительным блоком 21, вход которого соединен с исполнительным механизмом 6,

Принципиальная схема специализированного блока электроники приведена на фиг.З, которая состоит из следую- с щих блоков и элементов. Блок 13 генерации состоит из генератора 22 такто- вых импульсов, соединенного с делителем 23 импульсов. Блок 14 распреде50

соединены к блокам 17, 18 анализа дефектов и анализа площади.

Световоды 10 фотоэлектрического преобразователя 9 установлены в линию перпендикулярно транспортеру 1 и разбиты на три группы, К первой группе относятся два крайних световода. Ко второй труппе относятся световоды с второго по средний (группа А), а третьей группе - со среднего по предпоследний (группа Б). Группа А и Б идентичны, каждый световод стыкуется с фотоприемником 11 и соответствующим блоком 15 усилителей тока.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света от осветителя 7 (фиг, 1 , 2,5) проходит через объектив 8, формируется в виде полоски и через све

соединены к блокам 17, 18 анализа дефектов и анализа площади.

Световоды 10 фотоэлектрического преобразователя 9 установлены в линию перпендикулярно транспортеру 1 и разбиты на три группы, К первой группе относятся два крайних световода. Ко второй труппе относятся световоды с второго по средний (группа А), а третьей группе - со среднего по предпоследний (группа Б). Группа А и Б идентичны, каждый световод стыкуется с фотоприемником 11 и соответствующим блоком 15 усилителей тока.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света от осветителя 7 (фиг, 1 , 2,5) проходит через объектив 8, формируется в виде полоски и через световоды 10 засвечивает фотоприемннки 11, Пластинки 60 слюды стандартной (прямоугольной) формы равномерно перемещаются транспортером 1 перпендикулярно плоскости, в которой установлены в ряд световоды 10. Время опросов между строками (шаг сканирования задается блоком 13 генерации и блоком 14 распределителя импульсов и может синхронизироваться от злектропривода 4 транспортера I.

После измерения бездефектные пластинки с транспортера 1 попадают в накопитель 5, а дефектные бракуются и удаляются с транспортера I исполнительным механизмом 6 в другой накопитель (не показан).

Измерение и выявление дефектов происходит следующим образом (фиг.З),

Генератор 22 стабильной частоты через делитель 23 частоты заполняет счетчик 24, который в свою очередь через дешифратор 25 и ключи 33 коммутации поочередно опрашивает состояние усилителей 28 тока, начиная с второго и предпоследнего каналов, двигаясь к середине. В момент опроса поочередно на каждой из выходных шин дешифратора 25 появляется высокий уровень сигнал (1), которым диоды 33, выполняющие роль ключей коммутации, закрываются. В усилителях 28 тока во время опроса происходит преобразование сигнала следующим образом.

1. Под фотоэлектрическим преобразот вателем проходит чистое стекло фотоприемники I1 освещены, транзисторы 3 открыты, транзисторы 32 закрыты отрицательным напряжением, поступающим на базу через открытые транзисторы 31. На всех выходах усилителей 28 1. При опросе состояние усилителей не меняется.

2. Под фотоэлектрическим преобразователем стекло с пластинкой слюды, соответствующей ГОСТу. Распознавание этой пластинки происходит по краевой полоске дефектной зоны, расположен- ной по ее периметру, характерной для штампованных деталей из слюды. Полоска дефектной зоны перекрывает один или несколько рядом стоящих световодов фотоэлектрического преобразова- теля. В результате опроса этих каналов на выходе соответствующих усилителей появляются О, так как фотодиоды, перекрытые левым и правым кра

0

5

0

5

0

5

0

ями пластинки слюды, затеняются. Сигналы О поочередно поступают на входы блоков 17, 18 анализа дефектов и анализа площади. Первый ггулевой сигнал поставит в , например, триггер 42 и через диод 34 - триггер 35 (фиг.4, диаграммы 6,2). Триггер 42 дает разрешение на прохождение импульсов с делителя 23 частоты через схему И-НЕ 47 и схему ПЛИ 51 в двоичный счетчик 52 (диаграмма 10, фиг.4). После опроса дефектных каналов транзисторы 32 закрываются, так как базовые выводы этих транзисторов через открытые диоды 33 подключаются к шинам дешифратора с нулевым потенциалом.

На диаграмме 1 (фиг.4) - уровни сигналов, полученные с выходов усилителей тока в одной строке. Поскольку слюда оптически прозрачный материал, то на бездефектных участках на выходе усилителей сигнал соответствует 1, как на стекле. Через отрезок времени t (фиг.4) правый край пластинки слюды попадает в зону опроса. В случае, если пластинка слюды расположена несимметрично относительно осевой линии транспортера, то сигнал О может прийти на входы блоков анализа дефектов 1 7 и анализа площади 18 по той же шине, что и первый раз, тогда триггер 42, управляемый по счетному входу, вернется в исходное положение и заблокирует вход счетчика 52. В случае, если сигнал О пройдет по другой шине (пластинка слюды расположена по обе стороны оси транспортера), то через диод 34 опрокинет триггер 35 в нулевое состояние, а триггеры 36, 43 в 1 (диагQ

раммы 3,7). Па входах схемы И-НЕ 46 появляются две 1, на входе - О, g которым схемы 47, 48 блокируются, а триггер 44 переводится в 1 (диаграмма 9), тем самым импульсы с генератора 22 пройдут на вход счетчика 52 с удвоенной частотой (минуя делитель) через схемы И-ПЕ 49 и ИЛИ 51 (диаграмма 10, фиг.4). Это состояние схемы не изменится до конца строки. После опроса последних двух каналов, расположенных в середине фотоэлектрического преобразователя, сканирование в строке заканчивается (отрезок времени tj, фиг.4). На всех выходах логической схемы И-НЕ 26 появляются 1, на выходе соответственно О, который на короткое время запускает одновибратор 27 и устанавливает триггеры 23, 35-37, 42-44 в первоначальное состояние, а также обну- ляет счетчик 24.

Одновибратор 27 возвращается в исходное состояние, и начинается вторая строка сканирования, которая аналогична первой и последуюпцт.

После прохождения всей пластинки слюды под фотоэлектрическим преобразователем в счетчике 52 будет записано суммарное количество импульсов, пропорциональное площади этой плас- тинки. Если пластинка без нарушений геометрии (стандартная), то сработает схема И-НЕ 50 и поставит в единичное состояние триггер 45, который инвертированный сигналом заблокирует половину схемы 2И-ИЛИ-НЕ 58, и пластинка слюды будет сброшена на конце транспортера в накопитель 5 (фиг.1).

3. В случае, когда под фотоэлектрическим преобразователем стекло с де- фектной пластинкой слюды, опрос каналов и преобразование каналов происходит, как в п.2 до того момента, когд появится дефект.

Через отрезок времени t, (фиг.4) на пластинке слюды обнаружен дефект. Сигналом нулевого уровня с блока 15 усилителей триггер 42 (фиг.З) опрокинется в О (диаграмма 6), а триггер 35 в 1, на выходах схемы И-НЕ 39 появляются две, на выходе О триггер 37 установится в 1 и подготовит один вход схемы 40 (диаграмма 4). После прохождения дефектной зоны с выходов усилителей поступит I на второй вход логической схемы И-НЕ 40, на выходе которой появится О (диаграмма), этот импульс сосчитает счетчик 41. Если после этого на пластинке слюды будут обнаружены еще дефекты, то импульсы с выхода усилителей пройдут сразу на вход счетчика 41. В итоге счетчик 41 просуммирует количество дефектов в каждой строке п m - 2, где m - общее количество дефектов, включая по 2 дефекта от краев пластинки.

После прохождения всей пластинки слюды под фотоэлектрическим преобразователем в счетчике 41 суммируется общее количество внутренних дефектов в пластинке. Емкость счетчика фиксируется при наладке согласно ТУ,

S 0

5

о Q д п

5

и после его (счетчика) переполнения триггер 38 установится в I, подготавливая один из входов схемы 58,

В счетчике 52 накапливается количество импульсов, пропорциональных площади слюдяных пластин. Если площадь пластинки не соответствует стандартной (пластинка со сломом углов), то последующие элементы и схемы после счетчика 52 в этом блоке не изменяют своего первоначального состоянии.

4. Под фотоэлектрическим преобразователем металлическая рамка транспортера. Фотодиоды 11 первого и последнего каналов (усилителей 28) эатеня- ются, на выходе появляются нули, которые через схему совпадения (по нулевым уровням сигнала) поступают на вход счетчиков 41, 52, которые блокируются в это время-и на вход инвертора 55. На выходе инвертора появляется стробирующий сигнал 1, который является разрешающим для схемы 58. Если к этому времени на входы схемы 58 были поданы одна или две 1 из блоков 17 анализа дефектов и блока 18 анализа площади, то сработает выходной усилительный блок 21 и исполнительньй механизм 6 (фиг.1). В результате пластинка слюды забракует- ся и будет сброшена с транспортера в накопитель брака. Если на входы схемы 58 из блоков 17 и 18 будут поданы О,, то пластинка бездефектная.

После прохождения металлической рамки на выходе первого и последнего усилителей 28 тока появляются 1, которые поступают на вход схемы И-НЕ 56 блока 20 сброса. На выходе схемы 56 формируется слад импульса, которым запускается одновибратор 57 и формирует сигнал Сброс. Сигнал Сброс обнуляет счетчики 41, 52 и опрокидывает в О триггеры 38, 45,

На этом цикл измерения и обработки дефектов о диой пластинки заканчивается , устройство готово к следующим циклам.

Устройство нормально работает при любом положении пластинки слюды на стекле относительно осей фотоэлектрического преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для контроля качества пластин слюды, содержащее транспор

тер, оптически связанные и расположенные по разные стороны транспортера осветитель с оптической системой и фотоэлектрический преобразователь, блок усилителей тока, последовательно соединенные выходной усилительный блок и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повьппения производительности и расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля как внутренних дефектов, так и дефектов геометрии пластин, оно снабжено последовательно соединенными блоками ге нерации, блоком распределителя импульсов и блоком ключей коммутации, блоком стробирования, блоком сброса, блоком анализа дефектов и блоком анализа площади, первый, второй и третий входы выходного усилительного блока соединены соответственно с выходами блока стробирования, блока анализа дефектов и блока анализа площади, выход блока стробирования соединен с первыми входами блока анализа дефектов и блока анализа площади, фотоэлектрический преобразователь выпол

to

jj g

5

нен в виде расположенных зеркально симметрично относительно оси транспортера двух групп преобразователей, каждая из которых состоит из п размещенных в ряд фотоприемников со световодами, блок усилителей тока выполнен в виде двух групп усилителей, каждая из которых состоит из п усилителей, первые входы каждого из п усилитилей каждой группы усилителей соединены с выходами соответствующих п-ых фотоприемников каждой из групп преобразователей, вторые входы каждого из усилителей с второго по последний первой и второй групп усилителей попарно соединены соответствующими выходами блока ключей коммутации, выходы первых усилителей первой и второй группы усилителей соединены соответственно с первыми и вторыми входами блоков стробирования и сброса, выходы каждого из усилителей с второго по последний первой и второй групп усилителей соединены соответственно с вторым и третьим входами блока анализа дефектов и блока аиали- за площади.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля как внутренних дефектов, так и дефектов геометрии пластин. Пучок света от осветителя 7 проходит через объектив 8, формируется в виде полоски и через светооптические волокна 10 засвечивает фотодиоды 11 фотоэлектронного преобразователя 9. Пластинки слюды прямоугольной формы равномерно перемещаются транспортером 1. Блок 13 через блок 16 ключей коммутации опрашивает состояние блока 15 усилителей тока, начиная со второго и предпоследнего каналов. На краях и дефектных участках измеряемой пластины фотоприемники 11 затеняются, изменяют свое состояние соответствующие усилители тока блока 15 и информация о дефектах анализируется в блоке 17 анализа дефектов, а о площади - в блоке 18 анализа площади. 4 ил.

2 3 60 60

фие.2

.

П

. K

r;

ts

kL

у lo

я lyi

en

U

«r

:

«I y l-r

S51

ca