Фотоэлектрический датчик Советский патент 1981 года по МПК G01B11/02 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в контрольно-сортировочных автоматах и приборах в качестве измерительного устройства.

Известны контактные датчики, в частности используемые для рассортировки изделий, содержащие источник света, рычажный или пружинный мультипликатор, зеркало и регистрирующую систему 1.

Недостатком датчиков являются их большие габариты и недостаточная точность.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является фотоэлектрический датчик, содержащий оптически связанные источник света, зеркало и фотоприемники, и измерительный шток, кинематически связанный через пружинный передаточный механизм с зеркалом 2.

Число фотоприемников в датчике равно числу сортировочных групп, при этом число выходов датчика также равно числу групп. Это является недостатком датчика, так как усложняет его конструкцию, увеличивает число проводов, соединяющих датчик с исполнительными устройствами контрольно-сортировочного автомата, а также увеличивает число этих исполнительных устройств.

Цель изобретения - упрощение датчика.

Для этого в датчике зеркало выполнено с тремя зонами, две из которых отражающие, третья - неотражающая - расположена между ними и делит поверхность зеркала в отнощении 2:3: 6, а фотоприемники размещены на расстоянии 2г друг относительно друга, где г - размер светового пятна, образованного на фотоприемниках световым потоком, отраженным от меньщей отражающей зоны зеркала.

На чертеже приведена принципиальная

схема предлагаемого фотоэлектрического датчика.

Датчик содержит измерительный щток 1, кинематически связанный с зеркалом 2 через пружинный передаточный механизм

3, оптически связанные через зеркало 2, источник 4 света и фотоприемиики 5, установленные в обойме 6. Зеркало 2 выполнено с тремя зонами. Центральная зона 7 - неотражающая - делит поверхность зеркала 2 в отиощении 2:3:6. Две крайних зоны - отражающие (без позиций). Идентичные фотоприемники 5 размещены друг относительно друга на расстояние 2г, где г - размер светового пятна, образованного

на фотоприемниках 5 световым потоком 8,

отраженным от меньшей отражающей зоны зеркала 2.

Вынолнение зеркала с зонами, соотносящимися определенным образом, и размещение фотоэлементов найдены экснериментал ьно.

Датчик работает следующим образом.

Под шток I/ сводится изделие (на чертеже не показано), размер которого контролируется. Шток i перемещается и передает движение зеркалу 2 через пружинный передаточный механизм 3. Зеркало 2 поворачввается в некоторое положение, и световые потоки 8 и Я отраженные им, падают на фотоприемники 5, засвечивая один из них, два или три. Потоки S и 5 образуют на поверхности фотоприемников 5 два световых пятна, одно из которых втрое уже второго и отстоит от него на расстоянии примерно3/2 своей щирины. В результате на выходах датчика возникает кодированный сигнал, представляющий собой комбинацию нулей (неосвещенные фотоприемники) и единиц (освещенные фотоприемники). Применительно к чертежу это, в частности, одна из комбинаций 100000000, 101000.000, 111000000, 110000000, ОЮ-ООООООО, 010100000, OMlQOiOOO, ОПШОООО, 001000000, 001010000, 001110000, 001100000, OOOIOOOOiO. 000101000, 000111000, 000110000 и т. д. При п фотоприемниках (в общем случае) датчик может выдавать /V 4(я-2) + 1 комбгп-шций. Это позволяет производить рассортировку на такое же число групп. Прототип при п фотоприемников позволяет рассортировать изделия иа N - п групп. Уменьшение числа фотоприемников и выходных каналов в предлагаемом датчике, по сравнению с из4вестным составляет - |(/z-2)-i-lj С увеличением п это выражение нриближается к 4.

Предлагаемый датчик, обеспечивая рассортировку на такое же число групп, как и

известный, имеет почти в 4 раза меньше фотоприемников и выходных каналов. Это упрощает конструкцию датчика, снижает его стоимость, уменьшает число исполнительных элементов контрольно-сортировочного автомата и число проводов, соединяющих датчик с исполнительными элементами. При этом кодирующий преобразователь не требуется.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик, содержащий оптически связанные источник света, зеркало и фотоприемники, и измерительный

шток, кинематически связанный через нружинный передаточный механизм с зеркалом, отличающийся тем, что, с целью упрощения датчика, зеркало выполнено с тремя зонами, две из которых отражающие,

третья - неотражающая - расположена между ними и делит поверхность зеркала в отношении 2:3:6, а фотоприемники размещены на расстоянии 2г друг относительно друга, где г - размер светового пятна,

образованного на фотонриемниках световым потоком, отраженным от меньшей отражающей зоны зеркала.

Источники информации, принятые во ви.чмание при экспертизе:

Машиностроеыие, 1968, с. 32 (прототип).