Устройство для измерения геометри-ческих размеров изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ Союз Советсник Социалистических Республик(22) Заявлено 30;12. 77(21) 2562263/18-28 51)М, Клз с присоединением заявки М -6 01 В 21/06 Госуааретвеинмв комитет СССР но ямам изобретений н открмтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯГЕОМЕТРИЧЕСКИХ . РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике фотоэлектрического измерениялинейных размеров (длины, шириныдиаметра) изделий, например, проката.Известно устройство для измерения размеров проката, состоящее изсканирующей системы с одиночным развертывающим элементом, оптическойчасти, фотоприемника и электроннойсхемы. В электронной схеме для формирования сигнала используется дифферецирование с последующим сравнени.ем дифференцированного .и недифференцированного сигналов 11,Недостатком этого устройстваявляется невысокая точность измерений,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является устройстводля измерения геометрических размеров изделий, содержащее две фотоимпульсные развертывающие головки с фотоприемниками, два формирующих канала с дифференцирующими цепями и триггер (21,Его недостатком являютсяпогрешности измерения, обусловленные флюктуациями рабочего сигнала вследствие расфокусировки изображения в оптической части.Целью изобретения является повышение точности измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что каждый формирующий каналснабжен последовательно соединеннымипервым компараторм, управляемьи ге -10 нератором пилообразного напряженияи вторым компаратором, входы первыхкомпараторов формирующих каналов соединены с выходами соответствующихдифференцирующих цепей, а выходы15 вторых компараторов - с соответствующими входами триггера.На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2 эпюры сигналов с выходов блоков20 устройства.Устройство для измерения геометрических размеров изделий содержитдве фотоимпульсные развертывающиеголовки 1 и 2 с Фотоприемниками,два формирующих канала 3 и 4, которые содержат дифференцирующие цепи5 и 6, первые компараторы.7 и 8,управляемые генераторы 9 и 10 пилообразного напряжения и вторые компа30 раторы 11 и. 12, выходы которых со819584 20 25 30 35 40 45 5 Окомпаратором, управляемым генерато 55 60 единены с соответствующими входами триггера 13.Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что для каждой грани измеряемого изделия иэ дифференцированного сигнала Формируются на фиксированном уровне прямоугольные импульсы, Передний Фронт прямоугольных импульсов используется.для запуска управляемого генератора пилообразного цап ряжения с сигналом фиксированной длктедьности, превышающей наибольшую возможную длительность прямоугольного импульса. Генератор пилообразного напряжения работает так, что скорость нарастания пилообразного напряжения после прихода заднего фронта прямоугольного импульса увеличивается вдвое. Пилообразное напряжение подается на компаратор 11, выдающий импульс при достижении определенного уровня напряжения после окончания прямоугольного импульса. Сигнал компаратора 11 используется для запуска триггера 13, Аналогично формируется сигнал от второй грани изделия и используется для срыва триггера.Длительность импульса триггера отличается от интервала времени между считыванием измеряемых граней изделия на постоянную величину, которая легко может быть изменена установкой уровня срабатывания компараторов 11 и 12, осуществляющих запуск триггера 13, Это может быть использовано для электрической коррекции нуля измерителя.функционирование устройства поясняется приведенными эпюрами (Фиг. 2), В процессе сканирования положение кромок измеряемого изделия определяется нарастающим фронтом сигнала первой Фотоголовки и спадающим Фронтом второй. При симметричном развертывающем элементе интер .- вал времениХ между серединами рабочих фронтов или центрами дифференцированных импульсов однозначно определяет измеряемый размер. Дифференцированные импульсы компаратора 7 и 8 превращаются в положительные прямоугольные, Положение центра (,оси симметрии) дифФеренцированных и сформированных нз них прямоугольных импульсов совпадает по времени. Передние Фронть прямоугольных импульсов запускают генераторы 9 и 10 положительного пилообразного напряжения с произвольной скоростью нарастания Ч 1 = - -В конце прямоугольного импульса длительностью 7 амплитуд пилообразного напряжения достигает значения- Ок Ч 1 . После окончания имйульса скорость нарастания пилообразного напряжения увеличивается в два раза. Таким образом, нарастание напряжения в этом период времени происходит по закону:О:О +2 Ч с Ч., (3+2 с),Как только пилообразное напряжение достигает уровня О , заданного в компараторе 11 первого канала, последний,выдает сигнал, запускающий триггер 13. Соответственно во втором канале срабатывает компаратор 12 при уровне пилообразного напряжения О , Сигнал с компаратора 12 второго канала сбрасывает триггер 13 в первоначальное положение. Интервал времени между центром прямоугольного импульса первого канала и сигналом компаратора 11 определяется выражением и не зависит от длительности дифференцированного импульса. Длявторого канала соответственно б= --О27Длительность импульса триггера пропорциональна измеряемому размеру и равна:где Ь: а,Т - де .Изменяя уставку величины О 3 или О 4 можно менять величину дТ , т.е. устанавливать определенное нулевое смещение, что эквивалентно изменению базы между фотоголовками. При необходимости дТ можено установить равной нулю. формула изобретения Устройство для измерения геометрических размеров изделий, содержащее две Фотоимпульсные развертывающие головки с Фотоприемниками, два Формирующих канала с дифференцирующими цепями и триггер, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новыаения точности измерений, каждый формирующий канал снабжен последовательно соединенными первым ром пилообразного напряжения и вторым компаратором, входы первых ком-.параторов формирующих каналов соедицены с выходами соответствующих дифФеренцирующих цепей,а выходы вторыхкомпараторов - с соответствующимивходами триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 401889, кл, 6 01 В 19/37, 19722. Богачев А.М Лямбах Р,В.Приборы автоматического контроля размеров проката. М., Госэнергоиздат,1962, с. 56 (прототнп).то Л. Ива делам изобретений и открытий Москва ЖРа ская набписно Заказ 1365 Тираж 642 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР 4 5 1130 ПП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная