Устройство для измерения размеров изделий кольцевой формы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) 111) 21 1(51) 5 НИ юзногоинституаенк геновво СССРО, 1985 ЕНИЯ РАЗМЕМЫя к измериобретенияти и расшилы, 1 ил Изобретение ельной техник твам для беск мери отн ся устроимер ения формы, зделий а именно нтай к го и ев размеров издел реимущес тв енн сивных зив кругов. тания явла я повыноменклаизобр ше е но сширен 20,ных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ 11 Е РОВ ИЗДЕЛИЙ КОЛВЦЕВОЙ ФО (57) Изобретение относит тельной технике, Целью и является повышение точно ряемых изделии за счет чеции границы изделий и обесзмерения крупногабаритных туры измекой фиксапечение иизделий.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство пля измерения размеро изделий кольцевой формы содержит из мерительную платформу, выполненную в виде установленного на основании в подшипниковой опоре 2 шпинделя 3 с мальтийским механизмом 4, освети 2рение номенклатуры измеряемых изделий за счет четкой фиксации границы изделия и обеспечения измерения крупногабаритных изделий, Цель достигается тем, что устройство содержит две телекамеры 11 и 12, установленные взаимно перпендикулярно и регистрирующие размеры объекта по двум координатам с предварительной установкой электрических баз отсчета определенным образом относительно того или иного контура измеряемого изделия 31, а измерительная платформа выполнена в виде установленного на основании 1 в поднкпниковой опоре 2 шпинделя 3 с мальтийским механизмом 4, 2 з,п. тели 5, 6, съемную оправку 7 с конической зеркальной поверхностью, датчик 8 угла поворота, электропривод 9 мальтийского механизма 4 с блоком 10 его управления, промышленную телевизионную установку, состоящую из верхней 11 и боковой 12 телекамер, пультов 13, 14 управления телекамер, блоков наведения 15, 16, видео- контрольного устройства 17 с коммутатором 18 и усилителей-распределителей 19, 20.Устройство содержит также блок 21 преобразования и логической обработ" ки видеосигналов, соединенный с телекамерами 11, 12, коммутатором 18 и усилителями-распределителями 19 блок 22 формирования измеритель интервалов, соединенный с телекамерами 11, 12 и блоками 21 и 10, блок23 выбора и Ьормнрования электрических баз отсчета, включенный между блоками 21 и 22, блок 24 контроля оптической оси боковой телекамеры 12,.который связан с блоками 21 и 22, блок 25 Формирования импульсов подсветки, представляющий собой схему совпапения, иа вход которой подаются сигналы с блока 22 формирования изме рительных интервалов, а на выходе подключен делитель напряжения, с которого снимается сигнал на схему подсветки видеоконтрольного устрсйства 17, счетно-логический блок 2 б, соединенный с блоком 23 и блоком 27 генератора опорной частоты, соединенные последовательно блок 28 коммутаторов, вычислитель 29 с дисплеем 30. На шпинделе 3 располагается изме ряемое изделие 31.Съемная конусная оправка 7 снабжена упорами в виде скоб (на чертеже не показаны), закрепленных на большем основании конуса, являющимся его 7 Г базовой поверхностью, с помощью кото-рых она крепится за верхнюю поверхностью измеряемого изделия 31 с зазором между ней и поверхностью отверстия изделий. Устройство работает следуюпдм образом.На шпиндель 3 устанавливается эталонное изделие, по которому произво 35 дится калибровка импульсов опорной частоты, заполняющих измерительные видеосигналы. В отверстие эталонного изделия устанавливается коническая оправка 7 и включаются осветители 5 и б. В память вычислителя 29 заносятся коэффициенты нелинейности разверток, коэффициенты геометрических искажений по полю видикона, определяемые опытным путем, и вводится про-" грамма функционирования устройства.Верхняя телекамера 11 наводитсяс пульта управления 13 при помощи устройства наведения 15 на эталонное изделие таким образом, чтобы на мишень вирикона телекамеры проецировался зазор между внутренней конической оправкой 7 и образующей отверстия изделия. Боковая телекамера 12 наводится с пульта управления 14 при помощи устройства наведе 55 ния 1 б таким образом, чтобы ее оптическая ось была направлена по верхней поверхности изделия, а на мишени видикона телекамеры 12 проецировалась часть изделия так, чтобы верхняя поверхность приходилась на середину экрана видеоконтрольного устройства 17 по горизонтали (вдоль строчной развертки), а образующая наружного диаметра изделия " на середину экрана по вертикали (по направлению кадровой развертки). Установка боковой телекамеры 12 по оптической оси относительно верхней поверхности изделия корректируется блоком 24. Минимальное количество счетных импульсов из ряда измерений, отсчитанных от базы отсчета до верхней поверхности эталонного изделия вдоль измерительной строки, указывает на то, что оптическая ось боко-. вой телекамеры 12 направлена вдоль верхней говерхности эталона. Масштаб и резкость изображения контролируется видеоконтрольным устройством 17, которое переключается с одной телекамеры на другую при помощи коммутатора 18, 3Данные калибровки обрабатываются в вычислителе 29 по определенному алгоритму и вычисленные коэАфициенты масштабирования заносятся в память вычислителя. На этом калибровка за" канчивается. Эталон снимается со ыгинделя 3, куда устанавливается измеряемое изделие 31Автоматически включается электропривод 9 вращения мальтийского механизма 4, который поворачивает шпиндель 3 с измеряемым изделием, 31 на определенный угол, Аиксируемый датчиком 8 угла поворота. Измерение производится при остановленном шпинделе 3. Перед измерением выдерживается пауза на время инерционности телекамер 11, 12, Сигнал с датчика 8 угла поворота поступает в блок 22, Ьор-. мирования измерительных интервалов, Видеосигналы с телекамер 11, 12 поступают на входы усилителей-распределителей 19, 20, откуда передаются на видеоконтрольное устройство 17 через коммутатор 18 и в блок 21 преобразования и логической обработки видеосигналов. В этот же блок 21 с телекамер 11, 12 поступают сигналы синхронизации строчной и кадровой разверток и сигналы с блока 22 формирования измерительных интервалов. Измерительные сигналы с блока 21 преобразования и логической обработки видеосигналов в течение заданных интервалов поступают на вход счетно-логического блока 26. Измерительные сигналы, на-45 правленные вдоль строчной разверткии по направлению кадровой развертки,отсчитываются от электрических баэотсчета блока.23. Дпя видеоканалов5дпительность которых измеряется вдольстроки, формирование баз отсчета производится при помощи строчных синхро 1импульсов и Д-триггеров, формирование баз отсчета вдоль кадровой раз"вертки производится при помощи двоичного счетчика 1 Д-триггера, кадровыхи строчных сийхроимнульсов. В этомслучае за начало отсчета принимает"ся начало определенной фиксированной 15строки, отсчитанной от конца кадрового синхроимпульса, сформированногоД-триггером. Таким образом, за начало баз отчета принимаются, в конечном счете, начала определенных строчных синхроимпульсов, фронты которыхформируются Д-триггером блока 23 формирования баз отсчета, а частота .задается генератором с кварцевымрезонатором, входящим в синхрогенератор .телекамеры, что определяет стабильность баз отсчета в течение всехизмерений.Измерительные интервалы, формиру -емые в блоке 22, представляют собой 30временные интервалы п-го количествастрок в течение и-кадров, Областьизмерительных интервалов контролируется на видеоконтрольном устройстве 17 при помощи блока 25 формирования импульсов подсветки.На вход счетно-логического блока26 поступают также сигналы с блока27 генератора опорной частоты. Импульсы опорной частоты с блока 27,заполняющие временные промежуткиизмерительных сигналов в течениезаданных интервалов, подсчитываютсясчетчиками блока 26, В блоке 26 подсчитываетсяф количество икчульсовопорной частоты вдоль строчной раз"вертки верхней телекамеры 11 от базыотсчета до образующих дуг коническойоправки 7 и внутреннего диаметра изделия 31, дпя боковой телекамеры 12 количество импульсов опорной частотывдоль определенной выбранной строкиот базы отсчета до изображения верхней поверхности изделия, количествострок по направлению кадровой разверт 55ки от базы отсчета до образующейвнешнего диаметра изделия,По окончании счета по командам,поступающим с блока 22 формирования измерительных интервалов, информация передается через блок 28 коммутаторов в вычислителе 9, где оца обрабатывается по определенному алгоритму и результаты обработки выводятся на экран дисплея ЗО.Введение блока 23,формированияэлектрических баз отсчета позволяетза счет формирования стабильных вовремени электрических оаз отсчетасделать устройство. более универсальным, что значительно распиряет область применения и повышает точностьизмерений,Использование блока 24 контроляоптической оси позволяет точно устанавливать боковую телекамеру 12 пооптической оси относительно верхнейповерхности изделия 31, что повышаетточность измерения.Блок 25 формирования импульсовподсветки позволяет контролироватьпо видеоконтрольному устройству 17границы измерительных интервалов,сбои, возникающие в измерительныхинтервалах, что также повышает точность измерения,Выполнение измерительной платформы в виде шпинделя 3 с мальтийскиммеханизмом 4 позволяет устанавливатьна шпиндель крупногабаритные массивные изделия, а с помощью мальтийскогомеханизма производить точную остановку во время измерений, что также повышает точность измерения.Коническая оправка 7 с зеркальнойбоковой поверхностью создают дополнительную подсветку, что позволяет избавиться от теней и полутеней.Формула изобретения1. Устройство для измерения размеров изделий кольцевой формы, содержащее измерительную платформу с электроприводом, коническую оправку, датчик угла поворота, осветитель, промьппленную телевизионную установку с двумя телекамерами, блок преобразования и логической обработки видеосигналов, блок формирования измерительных интервалов, блок управления электроприводом, блок коммутаторов, счетно-логический блок, блок генератора опорной частоты и вычислитель с дисплеем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, измерений, оно снабжено блоком выбора и формиро652820 Составитель Г. ГлазковаРедактор Т. Пилипенко Техред Л.ОлийныкКорректор П. Р.цска 88 Т осударстве ного коми 113035, Мосаж 391ета по изобретенияма, Ж, Раушская на аказ ИИИП 1 Подписноеоткрытиям 1 К 11 Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент" жгород, ул, 1: : рина, 10 вания электрических баз отсчета, соединенным с блоком преобразованияи логической обработки видеосигналов,с блоком формирования измерительныхинтервалов и со счетно-логическимблоком, блоком формирования импульсовподсветки, включенным между блокомформирования измерительных интервалови промышленной телевизионной установ- Окой, и блоком контроля оптическойоси телекамеры, соединенным с блоком преобразования и логической обработки видеосигналов и блоком формирования измерительных интервалов,2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения диаметра отверстия изделия, боковая поверхность конической оправки выполнена зеркальной 3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры контролируемых изделий путем контроля крупногабаритных изделий, измерительная платформа выполнена в виде шпинделя с мальтийским механизмом,