Устройство для контроля длины электропроводных изделий Советский патент 1983 года по МПК G01B7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЛИНЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1 Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть ис пользовано для автоматического контроля длины коротких электропроводных трубок,стержней, цилиндров и т.п. Известно устройство для автомати- ческого контроля, металлических изделий по длине, содержащее генератор высокой частоты, электромагнитный преобразователь (ЭП) начала изделия, ЭП конца изделия, расположённый на расстоянии, равном минимально допусти мой длине изделия от ЭП начала изделия, два блока обработки сигналов, входом подключенные к выходам соответствующих ЭП, одновибратор, логический блок, механизм сортировки и перемещения изделий через ЭП. При по ступлении изделия в ЭП начала издели блок обработки сигналов этого преобразователя формирует сигнал, запуска ющий одновибратор, последний генерирует импульс, длительность которого равна t &2/V, где л1 - максимальный допуск на длину изделия, V .-.ско рость перемещения изделия через преобразователь. При одновременном поступлении сигнсшов на схему совпадения отодновибратора и от блока обра ботки сигналов ЭП конца изделия дета направлена в приёмник годной продукции, в других случаях - в приемник бракованной продукции IDНедостатком данного устройства является необходимость предъявления жестких требований к механизму перемещения изделий через ЭП, причем нарушение этих требований приводит к возникновению погрешности в результате разбраковки, поскольку длительность импульса одновибратора t определяется исходя из выбранной скорости перемещения изделий и максимального допуска на длину изделия л1, причем л V4:. При увеличении скорости перемещения изделия на величину aV годными будут регистрироваться изделия, у которых отклонение длины от минимально допустимой длины изделия равно (V + uV)t , т.е. изменение скорости перемещения изделий приводит к возникновению погрешности сортировки изделий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устт ройство для измерения длины изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь и логический блок, кроме, того, он содержит первый ЭП конца изделия, расположенный на расстоянии, равном минимально допустимой длине изделия, от проходного ЭП второй ЭП конца изделия, расположенный на расстоянии, равном максимально допустимой длине изделия, от npo-f ходного ЭП, первый, второй и третий блоки обработки сигналов, входами подключенные к выходам соответствующих ЭП. Принцип работы устройства основан на сравнении длины изделия с мерой, выполненной в виде ЭП, разметенных указанным образом 2. Использование этого устройства для контроля длины коротких изделий, имеющих малое поле допусков, осложняется тем, что установка ЭП на расстояниях, равных десятым долям милли метра, приводит к возникновению силь ной индуктивной связи между ними. Целью изобретения является повыше ние точности измерений коротких изделий., . Поставленная цель достигается тем что устройство для контроля длины электропроводных изделий, содержащее Ъроходной электромагнитный преобразователь и логический блок, снабжено блоком измерения экстремального значения сигнала, соединенным с проходным электромагнитным преобразователем, и двумя блоками сравнения, вход которых подключены к выходу блока из мерения экстремального значения сигнала, а выходы соединены со входами логического блока, ширина- проходно го электромагнитного преобразователя выбрана из условия 2 (1,7-1,9)1, где 2j - номинальная длина контролируемых изделий. На фиг. 1 показана .структурная схема устройства на фиг. 2 - структурная схема блока измерения экстремального сигнала, предназначенного для обработки аналоговой информации; на фиг. 3 - то же, для обработки циф ровой информации; на фиг. 4 - функциональная схема логического блока; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства; на фиг, б - экспериментальная зависимость частоты измерительного автогенератора при пере мещении через проходной ЭП двух изделий различной, ДЛИНЫ; на фиг. 7 зависимость относительного измерения частоты измерительного автогенератора от ширины проходного ЭП. Устройство (фиг. 1) состоит из проходного электромагнитного преобразователя (ЭП) 1,. блока 2 измерения экстремального сигнала, первого блока 3 сравнения, второго блока 4 срав нения, логического блока 5, механизма б сортировки, проходной ЭП1 подключен к блоку 2 измерения экстремаль ного сигнала, к выходу которого подсо единены первый 3 и второй 4 блоки сравнения. Входы логического блока 5 соединены с выходами блоков 3 и 4 сравнения, а выход - с механизмом 6 сортировки. По трубопроводу 7 под действием силы тяжести перемещаются контролируемые изделия 8. Проходной электромагнитный преобразователь 1 укрепляется непосредственно на трубо проводе 7. Проходной ЭП 1 служит для наведений вихревых токов в измеряемом изделии 8 и преобразования геометрических размеров изделия 8 в электрический сигнал. Блок 2 измерения экстремального сигнала используется совместно с проходной ЭП 1 для прео разования. неэлектрической величины в электрический сигнал, а также для фиксации максимального (или минимального) значения сигнала. В описываемом устройстве значение экстремального сигнала является основной величиной, по которой судят о длине детали. Блоки 3 и 4 сравнения предназначены для сопоставления сигнала Y., поступающего от блока 2 измерения экстремального сигнала, с некоторыми уровнями 1 2 ояные логические сигналы блоков 3 и 4 определяются системой уравнений: О U4 О, если i Ч 1 1 U4 0, если 1 j i, если Уровни Y и 2 определяются опытным путем по эталонным, изделиям. Логический блок 5 производит анализ цифровых сигналов, поступающих от блоков 3 и 4 сравнения, и формирует сигналы Sj-v , Уд или Уц, характеризующие изделие соответственно как короткое, длинное или нормальное. Механизм 6 Сортировки введен в устройство для автоматического разделения бракованной и годной продукции. Устройство может быть реализовано либо на базе аналоговой, либо на базе цифровой схемотехники. В случае обработки аналоговой информации блок 2 состоит (фиг. 2) из автогенератора (АГ) 9, пикового детектора 10, одновибратора 11-. Автогенератор 9 служит для преобразования геометрических параметров изделий в амплитудно-модулированный электрический сигнал. Пиковый детектор 10 предназначен для слежения за максимальным (минимальным) значением огибающей. Одновибратор 11 используется для возвращения схемы пикового детектора в исходное состояние (разряд конденсатора в определённый момент времени) . При аналоговом варианте йостроения устройства блоки 3 и 4 сравнения должны быть построены в виде амплитудных компараторов (например, триггеров Шмидта). В случае обработки цифровой информации блок 2 состоит (фиг. 3) из измерительного автогенератора ИГ 12, первой схемы 13 совпад ния, счетчика 14, дешифратора 15, триггера 16, реверсивного счетчика 17, одновибратора 18, кварцевого ген ратора 19, второй схемы 20 совпадения, распределителя 21. Автогенераиор 12 совместно с проходным ЭП 1 и j преобразует неэлектрическую величину (длину изделия) в частотно-модулированный сигнал. Счетчик 14 служит для регистрации экстрёмёшьного значе ния частоты, преобразованной в код. Реверсивный счетчик 17, дешифратор 1 распределитель 21 предназначены для выделения момента наступления экстремума. Триггер 16 используется для подачи запреща ющих сигналов на схемы 13 и 20 совпадения, остановки распре делителя и отключения счетчика .14 в моменты достижения максимума часто ты. Кварцевый генератор 19 служит для формирования стабильных импульсов, управляющих работой распределителя . Распределитель 21 предназначен для поочередного включения реверсивного счетчика 17 в режим сложения, вычитания, установки в исходное сосостояние, опроса дешифратора 15, управления работой счетчика 14. Одновибратор введен для возвращения блока 2 через некоторое время в начальное состояние. Блоки 3 и 4 сравнения при цифровом варианте.устройства могут быть выполнены на схемах сравнения кодов. Устройство работает следующим образом. Изделия 8 при помощи вибробункера (не показан) подаются в трубопровод 1, Перемещение деталей через про ходной ЭП 1 вызывает изменение часто ты АГ 12 по закону, характер которог показан на фиг. 6. Измерение и фиксация экстремального сигнала происходит следуквдим об разом. Первым тактом распределитель 21 устанавливает счетчики 14 и 17 в исходное состояние. Вторым тгистом дается разрешение записать инфо$ ацию в счетчики 14 и 17, при этом реверсивный счетчик 17 работает иа сло жение. В .это время происходит преоб.разование частоты f АГ 12 в код где Т - длительность калиброванного импульса, поступающего на счетчики от распределителя. Код N хранится в счетчиках 14 и 17. Третьим тактом распределитель 2 включает реверсивный счетчик 17 в режим вычитания. В результате этого из ранее накопленной информации выч тываются импульсы, число которых Число импульсов, оставшихся в реверсивном счетчике 17 после третьего такта, равно T(f,- f.,) Четвертым тактом распределитель производит опрос дешифратора 15. Если. (т.е. экстремума нет), то блок 2 измерения экстремального сигнала возобновляет свою работу: производит сброс счетчиков 14 и 17, включает счетчик 17 на сложение, затем на вычитание, производит опрос дешифратора 15 и т.д. в момент наступления экстремума f| f}., на выходе дешифратора 15 появляется сигнал, которьдй перебрасывает триггер 16 в противоположное состояние. Схема блокируется, а в счетчике 14 хранится двоичный код, который соответствует максимальному значению измерительной частоты. Через время, задаваемое элементами одновибратора 18, блок 2 возвращается в исходное состояние. Информация из блока 2 измерения экстремального сигнала поступает на блоки 3 и 4 сравнения. ЗначениеХи Y определяются экспериментально при настройке прибора путем измерения частоты при перемещении изделий максимально допустимой и минимально допустимой длины. Логический блок 5 обрабатывает информацию, поступающую от блока 3 и 4 сравнения, и управляет exaнизмoм сортировки. Предложенное устройство позволяет проводить контроль коротких изделий с высокой точностью, надежность и технологичность устройства повышаются за счет сокращения числа датчиков. Формула изобретения Устройство для контроля длины электропроводных изделий, содержащее проходной электромагнитнвй преобразователь и логический блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений коротких изделий, оно снабжено блоком измерения экстремального значения сигнала, соединенным с проходным электромагнитным преобразователем, и двумя блоками сравнения, входы которых подключены к выходу блока измерения экстремального значения сигнала, а выходы соединены со входами логического блока, ширина 2 проходного электромагнитного преобразователя выбрана из условия I (1,7-1,9)2и . где 2и - номинальная длина контролируемого изделия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 364832, кл. G 01 В 7/04, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 673836, кл. GOl В 7/04, 1977 (прототип).

Х

f

Gmr

e.J

J5r /

Ж

L IJ

,ft

Ur

Yib Yf

n

Ui

M

U YH

Y6

I I I I I I

T

0 1.6 3 0. 8fl 9,6 П2 i, 16,0 t,n fpue,6

iPuz.