Устройство для автоматического измерения размера объекта

17 А 69 (3) ЕТСНИХ В 01 0 йЖ 6.9 ЩАд БРЕТЕНИЯеидетвъству ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСА ОБЪЕКТА, сота, -установлен- по ходу свето- систему и шкалу лементов, скаениый со светоОПИСАНИЕ ИИ АВТОРСКОМУ С(72)А. В. Авербух, Ю. И. Вирник, В. ф. Конюк и В, П. Иолдаванов (71)Одесский конструкторско-техноло.- гический институт по поршневым ольцам(56)1. Авторское свидетельство СССР М З 61 З 91, кл. Е 01 В 1971.2, Патент ОИА В 3901606,кл.356-15 1979, (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВОКОГО ИЗИЕРЕНИЯ РАЗИЕдержащее источник свные последовательнового луча оптическуюсветочувствительныхнирукщий блок, соеди чувствительными элементами шкалы, блок сдвига нзобранения, счетчик и блок индикации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повыаения точности измерения, оно снабнено измерителем сдвига изображения, соединенным.с блоком сдвига нзобрааения, н соединенньэн последовательно логическим блоком н вычислительным блоком, первый выход логического блока соединен с индикатором, второй - со сканирующим блоком, третий - с измерителем сдвига изобрааения, первый входсо сканирующим блоком, а второй входс измерителем сдвига изобранеиня, :блок сдвига изобрааения соединен слогическим блоком н со шкалой светочувствительных элементов, счетчик выполнен в виде счетчика старших разрядов и включен мазду логическим и вычислительным блоками,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именнок устройствам для автоматическогобесконтактного измерения размеровобъектов из различных материалов.Известно устройство для автоматического измерения размера, содержащееоптически связанные проекционную систему и шкалу светочунствительныхэлементов, а также электрически связанные сканирующий блок, соединенный выходами со светочувствительными элементами шкалы, и счетчик,подключенный к блоку индикации 13Недостатком данного устройстваявляется то, что обе границы изображения попадают в зоны нечувствитель"ности шкалы. Это снижает точностьизмерения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для автоматичес- ркого измерения размера объекта, содержащее источник света, установленные последовательно по ходу светового луча оптическую систему и шкалусветочувствительных элементов, сканирующий блок, соединенный с светочувствительными элементами шкалы,блок сдвига изображения, счетчики блок индикации 23.Повышение точности измерений припомощи известного устройства может быть обеспечено уменьшением цены деления шкалы светочунствитель"ных элементов или усилением увеличения оптической системы. Однако этоведет к усложнению устройства.Таким образом, недостатком устройства является сложность конструк- .ции, особенно возрастающая при повы"шенин точности измерений,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического измерения размера объекта, содержащее источник света, установленные последовательно по ходу светового луча оптическую систему и шкалу све-точунствительных элементов, сканирующий блок, соединенный со светочувствительными элементами шкалы, блок сдвига иэображения, счетчик и блок индикации, снабжено измерите лем сдвига изображения, соединенным с блоком сдвига изображения, и соедиивиными последовательно логическим блоком и вычислительным блоком, первый выход логического блока соединен с индикатором, второй - со сканирующим блоком, третий - с измерителем 60 сдвига изображения, первый вход - со сканирующим блоком, а нторой вход с измерителем сдвига изображения, блок сдвига изображения соединен с логическим блоком и со шкалой светочувствительных элементов, счетчик выполнен в виде счетчика старших разрядов и включен между логическим и вычислительным блоками.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для автоматического измерения размера объекта состоит из источника 1 света, оптической системы в виде объектива 2 и диафрагмы 3, шкалы 4 светочувствительных элементов, содержащей светочувствительные элементы 5-10, сканирующего блока 11, соединенных последовательно измерителя 12 сдвига изображения, содержащего датчик 13 положения изображения и счетчик 14 младших разря", дов, логического блока 15, счетчика 16, вычислительного блока 17 и индикатора 18, измерителя 19 сдвига изображения в виде задающего генератора 20 и пьезокерамического преобразователя, 21 перемещений, соединенного с ним.Устройство работает следующим об.разом.Иэображение измеряемой детали 22проекцируют на шкалу 4 светочувствительных элементов. Блок 11 сканирует светочувствительные элементы5"10 шкалы 4. Число светочувствительных элементов, изменивших свое состояние в результате взаимодействия сиэображением, подсчитывается счетчиком 16 старших разрядов,По окончании.; счета логическийблок 15 переключает сканирукщийблок 11 на сканирование пары светочувствительных элементов шкалы 4.Адрес этой пары определяется припервом сканировании шкалы 4 одновременно со счетом светочувствительных элементов 5-10 изменивших сноесостояние, как, например, первыйв направлении сканирования, изменивший свое состояние, и как первыйследующий, не изменивший свое состоя-.ние,Например, первым, изменившим свое состояние в результате взаимодействия с изображением, окажется элемент 6. Первым следующим, не изменившим своего состояния, окажется элемент 10. Таким образом, логический блок 15 переключает сканирующий блок 11 на сканирование элементов б и 10.Поскольку границы О и с изображения попадают н зону нечувствительности (зоны между элементами 5 и б, 9 и 101 в калы 4, показания счетчика 14 содержат ошибку Л, которая равнао+ )1027517 Составитель Е. ГлазковаТехред А. Бабинец Редактор Л. Филь Корректор А. Повх Заказ 4720/43 Тираж 602ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 3 а- величина изображения, попавшая в зону нечувствительностимежду светочувствительными элементами 5 и б у границы Оизображения,3 - величина иэображения, попавшая в зону нечувствительностимежду светочувствительнымиэлементами 9 и 10 у границыбизображения,Для устранения этой ошибки логичео 40кий блок 15 одновременно с переключением сканирующего блока 11 насканирование пары светочувствительных элементов шкалы 4 включает генератор 20, задающий изменение напряжения на пьезокерамическом преобразователе 21. Это приводит к поступательному перемещению шкалы 4, которое продолжается до тех пор, пока не изменяет своего состояния два светочувствительных элементашкалы 4. Раньше,всех изменяют свое состояние элементы, расположенные у границы изображейия в направлении смещенияизображения. При этом диапазон перемещения меньше или равен цене деления шкалы 4.:Изменение размеров пьезокерамического преобразователя 21,соответствующее величине смещенияшкалы 4, контролирует датчик 13. Пусть, например, при перемещении шкалы 4 вначале изменит свое состояние элемент 10, что регистрируется сканирующим блоком 11, поскольку он сканирует только два элемента б и З 5 10. Изменение состояния элемента 10 используется в качестве импульса, одновременно с получением которого логический блок 15 включает счетчик 14 младших разрядов, При этом также используется импульс блока 11, переключенного логическим блоком 15 после выдачи первого импульса на сканирование только элемента б. Содержимое счетчика 14 логический блок 15 передает с соответствующим знаком в вы,числительный блок 17, При получении первого импульса от элемента 10 логический блок .15 передает содержимое счетчика 14 вычислительному блоку 17 со знаком фплюсф. Если при перемещении шкалы 4 вначале изменит свое состояние элемент б, а затем элемент 10, .то блок 15 передает содержимое счетчика 14 вычиСлительному блоку 17 со знаком фминусф.Для выбранной пары элементов показания счетчика 16 должны быть увеличены на единицу. Поэтому счетчик 16 при счете числа элеиентов 5-10, перекрытых изображением объекта 22, всегда начинает счет с числа два.При срабатывании первым элемента 10 содержимое счетчика 16 оказьаается меньшим, чем действительный размер. Поэтому содержимое счетчика 14 прибавляется. При срабатывании первым элемента б содержимое счетчика 16 оказывается большим, чем действительный размер, В этом случае блоК 17 вычитает показания счетчика 14 из показания счетчика 16.Таким образом, предлагаемая схема измерения обеспечиэает возможность выполнения шкалы с дискретностью установки светочувствительных элементов большей, чем заданная точность измерения перемещения, что упрощает конструкцию устройства при повьвпении точности кзмерения.