Устройство для определения положения проката Советский патент 1991 года по МПК G01B7/04 

1

(21)4219865/28

(22)01.04.87

(46) 15.03.91. Бюл. N 10

(71)Опытно-конструкторское бюро Новгородского политехнического института

(72)Н. Г. Артамонов и В. И. Афанасьев (53) 621.317.39:531.717(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР М 1024693, кл. G 01 В 7/04.1982/

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОКАТА

(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности за счет повышения вероятности правильного обнаружения положения переднего конца проката. Опознавание видеосигнала проката основа

ъ //////// О О UOO

СО

о со

4Ь.

чэ со

4j

но на непрерывном появлении видеосигнала проката во свех последующих строках изображения, начиная с первой строки, в которой выделился сигнал проката. Для опознавания видеосигналов мешающих изображений в блок 22 опознавания проката введен счетчик 27, на счетный вход которого поступают импульсы проката. Элемент И 30 управляется выходом триггера 29 обнаружения проката, который устанавливается п единичное состояние кадровым импульсом с блока развертки, разрешая прохождение видеоимпульсов проката на вход блока 22 до первого импульса с его иыхода, Если импульсы проката следуют подряд в стро- чй/, число которых равно коэффициенту счета счетчика 27, то в последнем разряде счетчика появляется 1, открывающая элемент И 28, на второй вход которого поступаИзобретение относится к измерительной технике и предназначено для определе- ния положения горячего проката, необходимого при раскрое проката.

Цель изобретения - повышение точности за счет повышения вероятности правильности обнаружения положения переднего конца проката для возможности автоматизации процесса измерения и раскроя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг, 2 - мишень передающей трубки со светонепроницаемой маской формирователя визира.

Устройство содержит оптическую систему 1, проецирующую изображение проката 2, трубку 3, блок 4 развертки, формирователь 5 видеоимпульсов, соединенный с трубкой 3, селектор б видеоимпульсов, выполненный в виде одновибрагора 7, элемента НЕ 8 и двух элементов И 9 и 10, первый формирователь 11 строба счетных строк, состоящий из RS- триггора 12 и элемента ИЛИ 13, второй формирователь 14 строба счетных строк, включающего выполненный на двух RS- триггерах 15 и 16, элементе И 17 и элементе ИЛИ 18, элемент ИЛИ 19, схему 20 совпадений, формирователь 21 знака, представляющий собой триггер, блок 22 опознавания видеосигнала, состоящий из генератора 23 ударного возбуждения, триггера24, элемента И 25, элемент ИЛИ 26, двоичного счетчика 27 и элемента И 28, триггер 29 обнаружения проката и соединенные с ним последовательно элементы И 30 и 31, формирователь 32 счетных импульсов, выполют высокочастотные импульсы с генератора 23 ударного возбуждения только во время действия одновибратора 7. Таким образом, после прохождения п видеоимпульсов проката на выходе элемента И 28 появляются высокочастотные импульсы, которые через элемент ИЛИ 26 проходят на счетный вход счетчика 27. Число импульсов равно числу строк, сосчитанных счетчиком. Если импульсы проката появляются подряд во всех строках, то после п строк на выходе блока 22 появляется п высокочастотных импульсов и прокат обнаружен. Видеоимпульсы визира с второго выхода блока 6 селекции видеоимпульсов поступают на вход второго формирователя 1 строба счетных строк и на вход первого формирователя 11 строба счетных строк только до момента выделения проката. 2 ил.

ненный на элементе ИЛИ 33. инверторе 34, элементах И 35 и 36 и ИЛИ 37 реверсивный счетчик 38, индикатор 39, блок 40 выделения нулевого состояния реверсивного счетчика

на дешифраторе 41, и триггере 42, блок 43 позиционирования рольганг 44 и пилы 45. На мишени 46 трубки 3 имеется щель 47 в светонепроницаемой маске 48 (фиг. 2). Прокат 2 находится на рольганге 44, а его передний край на заданном расстоянии от пил 45.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении электронным лучом

участка мишени 46 (фиг. 2) трубки 3, закрытого светонепроницаемой маской 48, импульсы на выходе формирователя 5 видеоимпульсов появляются только при прохождении лучом участка мишени, расположенного под щелью 47, Первая строка, попавшая в щель 47, является строкой визира 49.

При поступлении кода требуемого положения проката на вход блока 43 позиционирования последний устанавливает трубку 3 в положение, при котором край изображения проката 2, установленного в требуемом для раскроя проката положении, находится на строке 49 визира.

Каждый строчный импульс ССИ запускает одновибратор 7, формирующий импульс, длительность которого соответствует части строки, находящейся под светонепроницаемой маской. Импульсы с выхода одновибратора 7 и соединенного с ним

последовательно элемента НЕ 8 стробируют входы элементов И 9 и Ютаким образом,

что на выходе элемента И 9 появляются импульсы только от проката 2, а на выходе элемента И 10 - импульсы от щели 47 иизи- ра. Выходы 9 и 10 являются соответственно первым и вторым выходами селектора 6 видеоимпульсов. Сигнал с первого выхода через схему И 30 поступает на вход блока 22 опознавания видеосигнала проката.

Опознавание видеосигнала проката основано на непрерывном появлении видеосигнала проката во всех последующих строках изображения начиная с первой строки, в которой выделился сигнал прока- та. Видеосигналы мешающих изображений (блики, искры, отражения) такой особенностью не обладают. Для этого в блоке 22 опознавания видеосигнала проката введен счетчик 27, на счетный вход которого через элементы И 30 и ИЛИ 26 поступают импульсы проката с первого выхода селектора 6 видеоимпульсов. Элемент И 30 управляет выходом триггера 29 обнаружения проката, который устанавливается в единичное состояние кадровым импульсом КСИ с блока развертки, разрешая прохождение видеоимпульсов проката на вход блока 22 опознавания видеоимпульсов проката до первого импульса с выхода блока 22, который обну- ляет триггер 29. Этот же триггер через элемент И 31 разрешает прохождение импульсов визира с второго выхода селектора 6 видеоимпульсов на вход RS-триггера 12 до прихода первого импульса с выхода блока 22 опознавания видеосигнала проката. Если импульсы проката следуют подряд в строках, число которых равно коэффициенту счета счетчика 27, то в последнем разряде счетчика появляется 1, открывающая элемент И 28, на второй вход которого поступают высокочастотные импульсы с генератора 23 ударного возбуждения только во время действия одновибратора 7. Таким образом, после прохождения п видеоимпуль- сов проката на выходе элемента И 28 появляются высокочастотные импульсы, которые через элемент ИЛИ 26 проходят на счетный вход счетчика 27 и вызывают его работу до появления в последнем разряде О. Число этих импульсов равно числу строк, сосчитанных счетчиком до появления 1 в последнем разряде и для двоичного счетчика определяется степенью двойки (2,4,8...) в зависимости от числа разрядов.

Первый из этих импульсов обнуляет триггер 29, который закрывает элементы И 30 и 31, запрещая прохождение импульсов проката на вход схемы опознавания видеосигнала проката до конца кадра. В начале каждой строки начинает работать генератор 23 ударного возбуждения, устанавливая

первым импульсом триггер 24 в единичное- состояние и открывая элемент И 25. Строчные СИ, поступающие с блока развертки на его второй вход, обнуляют счетчик 27 при отсутствии импульсов проката в данной строке. Если в данной строке появляется импульс проката, то с выхода селектора импульсов через элемент И 30 он проходит на вход RS-григгера 24, устанавливая его в нулевое состояние и запрещая обнуления счетчика 27, а также через элемент ИЛИ 26 на счетный вход счетчика 27, вызывая его срабатывание. Если импульсы проката появляются подряд 10 всех строках, то после п строк на выходе блока 22 появляется п высокочастотных импульсов и прокат обнаружен. Эти импульсы поступают на вторые входы формирователей 11 и 14 стробов счетных строк и на вторые входы элементов И 35 и 36 формирователя 32 счетных импульсов.

Видеоимпульсы визира с второго выхода блока 6 селекции видеоимпульсов поступают на третий вход формирователя 14 строба счетных строк и через элемент И 31. управляемый триггером 29, на третий вход первого формирователя 11 строба счетных строк только до момента выделения проката.

Кадровый импульс КСИ с выхода блока 4 развертки устанавливает в единицу триггеры 29 и 15, в нулевое состояние - триггер 42 блока выделения нулевого состояния счетчика, через элемент ИЛИ 13 - триггер 12, через элемент ИЛИ 18 - триггер 16, передним фронтом переписывает в индикатор 39 состояние счетчика 38 и триггера 21 формирователя знака, задним фронтом обнуляет счетчик 38 и триггер 21.

Дальнейшая работа схемы зависит от взаимного расположения в поле зрения трубки 3 строки визира и первой строки проката.

Возможны 4 различных случая:

В первом случае, когда передний край проката появляется более чем за п строк до визира, импульсы проката с первого выхода блока 6 вызывают работу блока 22, через п строк после первого импульса проката на выходе блока 22 появляется пачка из п импульсов генератора 23. которые проходят через элемент И 35 формирователя 32 счетных импульсов, открытый триггером 15 через элемент ИЛИ 33, устанавливают триггер формирователя 21 знака по входу S в единичное состояние и через элемент ИЛИ 37 поступают на прямой вход реверЪивного счетчика 38, записывая в него число п. Первый же импульс пачки устанавливает в нулевое положение триггер 29, запрещая прохождение видеоимпульсов проката на блок 22 через элемент 30 и импульсов визира на триггер 12 через элемент 31, устанавливает через элемент И 17 триггер 16 в единичное состояние и подтверждает через элемент ИЛИ 13 нулевое состояние триггера 12, в котором он остается до конца кадра. ССИ с выхода схемы 20 совпадения, открытой единицей с триггера 16, через схему ИЛИ 19 поступают через элемент ИЛИ 37 на прямой вход счетчика 38, который продолжает счет дт появления в строке импульса визира. При этом импульс визира с второго пыхода ссг ктора 6 устанавливает в О триггер 15, через элемент ИЛИ 18 - триггер 16, что закрывает схему 20 совпадений и прекращает поступление импульсов на счетчик 38 до конца кадра. Знак и число переписывается в индикатор передним фронтом КСИ, после чего счетчик и триггер знака сбрасываются задним фронтом КСИ.

Во втором случае раньше появляется сигнал визира с второго выхода селектора 6. Это приводит к установке в нулевое состояние триггера 15 и через элемент И 31 триггера 12 з единичное состояние, который через схему ИЛИ 19 открывает схему 20 совпадений и разрешает прохождение ССИ через элемент ИЛИ 37 на прямой вход счетчика 38. Триггер 15 через элемент ИЛИ 33 закрывает элемент И 35, а через инвертор 34 открывает элемент И 36. Когда в п строках подряд обнаруживается прокат, блок 22 формирует пачку п импульсов, которая через элемент И 36 проходит на инверсный вход реверсивного счетчика 38 и уменьшает его показания, скомпенсировав задержку обнаружения переднего конца проката. Первый импульс пачки устанавливает в ноль триггер 29, запрещая прохождение импульсов проката в блок 22, через элемент ИЛИ 13, обнуляет триггер 12, закрывая схему 20 совпадений для ССИ, а триггер 16 остается в О, так как элемент И 17 закрыт О триггера 15,

В третьем случае, когда прокат появляется в строке визира, все происходиттакже, как и во втором случае, только показания счетчика 33 уменьшаются до нуля.

Если передний конец проката находится менее чем за п строк до строки визира, то сигнал визира появляется с второго выхода селектора 6 раньше пачки импульсов с выхода блока 22 опознавания видеосигнала проката. Триггер 12 импульсом йизира устанавливается в 1, разрешая прохождение ССИ через схему 20 совпадений и элемент

ИЛИ 37 на прямой вход светчика, триггер 16 через элемент ИЛИ 18 подтверждается в нулевом состоянии, а триггер 15 переходит в нулевое состояние, закрывая через элемент ИЛИ 33 элемент И 35 и открывая через

0 инвертор 34 элемент И 36. Если до обнаружения проката счетчик отсчитывает к строк, тогда при появлении первого из п импульсов пачки с выхода блока 22 обнуляется триггер 29, закрывая прохождение импуль5 сов визира через элемент И 31 на триггер 12 и импульсов проката через элемент И 30 на блок 22, а также Через элемент ИЛИ 13 обнуляется триггер 12, закрывая схему 20 совпадений через схему ИЛИ 19, а триггер 16

0 остается в О, так как элемент И 17 закрыт О триггера 15. Импульсы пачки проходят через открытый элемент 36 на инверсный вход счетчика 38 и через k импульсов показания счетчика равны нулю, что фиксирует5 ся дешифратором 41 нулевого состояния счетчика и вызывает переход в единичное состояние триггера 42, который через элемент ИЛИ 33 открывает элемент И 35 и через инвертор 34 закрывает элемент И 36.

0 Тогда импульсы с выхода блока 22 через элемент И 35 устанавливают в 1 триггер 21 знака и через элемент ИЛИ 37 проходят на прямой вход счетчика 38. По окончании пачки счетчик считает п - k импульсов, КСИ

5 переписывает в индикатор n-k и знак, соответствующий положению проката до визира.

Таким образом, устройство позволяет измерить расстояние переднего конца рас0 ката по заданному размеру, при этом система не реагирует на объекты, занимающие в проекции на мишень трубки менее п строк, что позволяет автоматизировать процесс измерения положения проката и в конечном

5 счете управление рольгангом при резке раската,

Формула изобретения Устройство для определения положения проката, содержащее оптическую сис0 тему, передающую электронно-лучевую трубку с установленным на ее мишени формирователем визира, блок позиционирования, механически связанный с электронно-лучевой трубкой, формирова5 тель видеоимпульсов, входом соединенный с выходом электронно-лучевой трубки, блок развертки, первым выходом соединенный с входом электронно-лучевой трубки, селектор видеоимпульсов, первым входом соединенный с вторым выходом блока развертки,

а вторым входом - с выходом формирователя видеоимпульсов, два формирователя стробов счетных строк, первыми входами соединенные с третьим выходом блока развертки, формирователь знака, первым входом соединенный с третьим выходом блока развертки, соединенные последовательно схему ИЛИ и схему совпадений, счетчик и индикатор, третий выход блока развертки соединен с первым и вторым входами счетчика и индикатора соответственно, второй выход селектора видеоимпульсов соединен с вторым входом второго формирователя стробы счетных строк, выход формирователя знака соединен с третьим входом индикатора, а второй выход блока развертки соединен с вторым входом схемы совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными RS-триггером обнаружения проката, первым дополнительным элементом И,блоком опознавания видеосигнала проката и формирователем счетных импульсов, и блоком выделения нулевого состояния реверсивного счетчика, и вторым дополнительным элементом И, формирователь знака представляет собой RS- триггер, счетчик выполнен реверсивным, блок опознавания видеосигнала проката состоит из последовательно соединенных генератора ударного возбуждения, RS-триггера, первого элемента И, двоичного счетчика, второго элемента И и элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом двоичного счетчика, выход генератора ударного возбуждения соединен с вторым входом второго элемента И, а вход - с третьим выходом селектора видеоимпульсов, выход первого дополнительного элемента И соединен с вторыми входами RS-триггера и элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом блока развертки, формирователь счетных импульсов выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента ИЛИ, первого элемента И и второго элемента ИЛИ, инвертора и второго элемента И, выход последнего и второго элемента ИЛИ

соединены с вторым и третьим входами реверсивного счетчика, выход первой схемы ИЛИ соединен с входом инвертора, а вторые входы схемы И объединены, блок выделения нулевого состояния реверсивного

счетчика выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора и RS-триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ формирователя счетных импульсов, второй вход которого

соединен с выходом второго формирователя с гроба счетных строк. ЕЫХОД второго элемента И блока опознавания видеосигнала проката соединен с первым входом RS-триггера обнаружения проката, вторым входом

первого элемента И формирователя счетных импульсов, вторым и третьим входами первого и второго формирователей строба счетных импульсов, третий выход блока развертки соединен с вторым входом RS-триггера обнаружения проката, выход которого соединен с первым входом второго дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом селектора видеоимпульсов, а выход - с третьим входом первого формирователя строба счетных строк, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом второго формирователя строба счетных строк, первый

выход селектора видеоимпульсов соединен с вюрым входом первого дополнительного элемента И, выход схемы совпадений соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ формирователя счетных импульсов,

первый вход которого соединен с вторым входом формирователя знака, третий выход блока развертки соединен с вторым входом дешифратора блока выделения нулевого состояния реверсивного счетчика.

46

Фиг.Z