Фотоэлектронное устройство для измерения размеров изделий и сортировки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 ОО 4753(1 М Кп зС, 01 В 11/00 В 07 С 5/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ И СОРТИРОВКИИзобретение относится к контрольно-измерительной технике иможет быть использовано при автоматизированном контроле и сортировкеизделий в процессе производства.Известно устройство для измерения и сортировки, содержащее растровый анализатор и измерительнуюсхему, содержащую частотный преобразователь, блок эталонных сигналови блок сравнения Г 1 3.Недостатками указанного устройства являются сложность самого анали.за частотного спектра при сортировке симметричных деталей и необходимость стабилизации скорости перемещения детали,Наиболее близким к изобретениюявляется Фотоэлектронное устройстводля измерения размеров изделий исортировки, содержащее фотоматрицу,блок управления опросом, коммутаторадреса складирования и блок дешифрации С 2 ЗНедостатком этого устройстваявляются невысокие технологическиевозможности, связанные с большимигабаритами Фотоматрицы, невысокойточностью:,:змерений, связанной снеточным сравнением площади засвеченных Фотоэлементов с заданной для данного размера, а также с малой надежностью устройства, заключающейся в системах крепления элементов фотоматрицы и подводных связующих элементов фотоматрицы и подводных связующих кабелях. Это затрудняет применение устройства на технологио ческих участках например конвейерах,транспортирующих крупногабаритные детали ) и на участках с ограниченными производственными площадямиЦель изобретения - расширениетехнологических возможностей.Для достижения цели в фотоэлектронном устройстве для измерения размеров изделий и сортировки, содержащем фотоматрицу, блок управления опросом, коммутатор адреса складирования и блок дешифрации, блок управления опросом выполнен в виде селектора опроса строк фотоматрицы, мультиплексора фотоматрицы, первый выход которого связан с селектором опроса строк фотоматрицы, и генератора импульсов, соединенного с мультиплексором фотоматрицы, а блок дешифрации выполнен в виде и шифраторов проекции изделия, и шифраторов поля дополнения до границ фотомат 1004753,рицы, и электронных переключателей,выходы каждого из которых подключены к соответствующему шифраторупроекции изделия, шифратору полядополнения до границ Фотоматрицы икоммутатору адреса складирования,селектора опроса шифраторов, мультиплексора шифраторов, логическогоузла и реле времени, вход которогосоединен с первым выходом логического узла и входом селектора опроса 10шифраторов, а выход - с коммутаторомадреса складирования, строки фотоматрицы соединены с соответствующими строками п шифраторов проекции иэделия и и шифраторов поля дополнения до границ фотоматрицы,последние строки которых соединенытакже с третьим входом логическогоузла, первый вход которого соединенс выходом мультиплексора шифраторова второй - с входом мультиплексорафотоматрицы, второй выход послед"него соединен с мультиплексорОм шифраторов.Кроме того, логический узел выполнен в Йиде инвертора, счетноготриггера и двух элементов И, выходыкоторых являются первым выходом логи-Ческого узла, первый вход первогоэлемента И соединен с выходом инвертора, а второго элемента И - с вторымЗОВходом первого элемента И и является первым входом логического узла,вторым входом которого является входинвертора, соединенный также с вторым входом второго элемента И, выходы счетного триггера соединеныс третьими входами элементов И, а.вход является третьим входом логического узла.При этом устройство снабжено 40объективом, а Фотоматрица выполненаинтегральной.На чертеже представлена блок-схемаустройства,Устройство состоит из фотоматрицы 1, блока 2 управления опросом,который выполнен в виде селектора 3опроса строк, мультиплексора 4 фотоматрицы и генератора 5 импульсов,коммутатора 6 адреса складированияи блока 7 дешифрации, который выполнен в виде шифраторов 811 проекции иэделия, шифраторов 9 иполя дополнения до границ фотоматрицы, электронных переключателей10 и , селектора 11 опроса шиф 55раторов, мультиплексора 12, логического узла 13 и реле 14 времени. Логический узел 13 содержит инвертар15, счетный триггер 16 и два элемента 17 и 18 И. Коммутатор 6 адреса складирования может быть выполнен на основе, например, элементов19,;, ,и И, количество шифраторовувеличивается до соответствия числувероятных позиций, которые может иметь изделие при прохождении передобъективом,Устройство работает следующимобразом.Проходящее по конвейеру иэделиена чертеже не показано ) проецируется на ячейки Фотоматрицы 1 и в зависимости-от освещенности ячейкивырабатывают сигналы низкого иливысокого уровня. Селектор 3 опросастрок выдает сигнал опроса на первуюстроку фотоматрицы 1 и шифраторов8 и 9. Сигналы со всех ячеек первойстроки фотоматрицы 1 и шифратора,получившего разрешение выходнымсигналом селектора 11 опроса шифраторов и электронного переключателя1.0, поступают на входы мультиплексора 4 фотоматрицы и мультиплексора12 шифратора соответственно. Мультиплексор 4 фотоматрицы и мультиплексор 12 шифратора, управляемые генератором 5 импульсов, разрешаютпрохождение сигналов от первой допоследней ячейки фотоматрицы 1 ишифратора 8, с первых строк на входылогического узла 13. По окончаниимультиплексирования сигналов ячеекпервой строки фотоматрицы 1 и шифраторов 8 селектор 3 опроса строкпо команде мультиплексора 4 фотоматрицы подает сигнал опроса наследующую строку Фотоматрицы 1 иследующую строку шифратора 8.Сигналы, поступающие на входымультиплексора 4 фотоматрицы имультиплексора 1 шифратора, со следующей строки обрабатываются аналогично первой строке и подаются навходы. логического узла 13. По окончании опроса последней строки .фотоматрицы 1 и шифраторов 8 и 9 изселектора 3 выдается сигнал .на переключение логического уз 1 а 13 иэлектронного переключателя 10, аселектор 3 опроса строк вновь выдает сигнал опроса на первые строкифотоматрицы 1 и шифратора 9, и т.д.Логический узел 13 анализирует сигналы, поступающие с фотоматрицы 1и шифраторов, по следующему принципу.Логический узел 13 выдает сиг-нал высокого уровня только в случаенизкого уровня сигнала ячейки фотоматрицы 1, если в ячейке шифратора8 высокий уровень сигнала. Посколькуизображение проекции изделия в ячейке фотоматрицы 1 вырабатывает высокий уровень сигнала, то в случаенабора проекцииизделия в шифраторе8 логический узел 13 проверяетсоответствие проекции, запрограммированной шифратором 8, проекции изделия на фотоматрице 1. Однако вслучае проецирования на фотоматрицу 1 изделия с большими габаритами,чем габариты проекции, запрограммидополнения,а и по характерным точкам,присущим только проекции изделияданного типа, характеризующим наличие сигнала в проекцид только конкретного иэделия, которые определяются опытным или расчетным путем,поскольку могут быть точки, присущие всем проекциям изделий. В случаЕвыработки единичного сигнала с выхода логического узла 13 на селектор11 опроса шифраторов выдается сигнал, а селектор 11 переключает выходна опрос электронного переключателяп, который одним своим выходомопрашивает следующий шифратор п -1 5 проекции иэделия. Одновременно высокий уровень сигнала с выхода логического узла .13 обнуляет реле 14времени, который запрещает в связис этим срабатывание элементов 19 20 1 в И, и на выходе их сигнал отсутствует.В случае отсутствия высокого уровня сигнала на выходе логического уз",ла 13, реле 14 времени, настроенное навремя двух кадров, вырабатывает сигнал высокого уровня, и навыходе одного из элементов 19п И, на второй вход которого пода.ется сигнал с выхода селектора 11опроса шифраторов, появляется сигнал,определяющий типоразмер, данного иэделия.Устройство для сортировки изде-,лий на конвейере по типоразмеру согласно предложенноь.у решению обеспечивает надежное выполнение процессаи может быть успешно применено всложившейся обстановке действующихпредприятий на ограниченных производственных площадях и использовано 40 для измерения и сортировки как небольших, так и очень крупных изделийпри применении, например, интегральной матрицы.Таким образом, расширяются техно- -45 логические возможности при использовании также и двойного контролясостояния Фотоматрицы. формула изобретения 50 рованной в шифраторе 8, логический узел 13 выдал бы ложный сигнал соответствия. Поэтому во втором кадре происходит переключение логического . узла 13, При этом счетный триггер 16 переключается задним фронтом импуль" са последней строки селектора 3 опроса строк, переключая высокий разрешающий уровень с элемента И 18 на . элемент И 17.Процесс сравнения происходит следующим образом.С ячейки фотоматрицы 1 через мультиплексор 4 проходит сигнал низкого уровня, С ячейки шифратора 8 через мультиплексор 12 шифратора приходит сигнал высокого уровня. Триг-. гер 16 в первом кадре разрешает прохождение через элемент 17 И. Инвертор 15 инвертирует низкий уровень сигнала ячейки фотоматрицы 1 в высокий и на выходе элемента 17 И появляется высокий уровень. Этот сигнал свидетельствует о том, чтов шифраторе 8 проекции изделия ячейка защита, а в фотоматрице проекции изделия нет.Затем сигналы поступают аналогично, но поскольку на вход элемента 17 И поступит сигнал низкого уровня через инвертор 15, то на выходе элемента 17 И - низкий уровень, в следующем случае низкий уровень сигнала ячейки шифратора 8 обозначает, что в шифраторе 8 ячейки не проверяются, и при любом сигнале с ячейки фотоматрицы 1 на выходе элемента 17 И сохранится низкий уровень сигнала.При переключении счетного триггера 16 высокий уровень сигнала вы- хода триггера 16 разрешает. прохождение сигналов через элемент 18 И. При поступлении сигнала высокого уровня из ячейки фотоматрицы 1 на вход элемента 18 И и высокого уровня с шифратора 9 поля дополнения до гра ниц фотоматрицы, причем переключение нашифратор 9 производится переключателем 10 тем.же импульсом, что и триггера 16, на выходе элемента 18 Ипоявляется сигнал высокого уровня, свидетельствующий отом, что в шифраторе 9 поля дополнения ячейка зашита, а в ячейке фото- матрицы 1 сигнал высокого уровня, означающий, что на ячейку проецируется изделие.Если на вход элемента 18 И поступит сигнал низкого уровня из ячейки фотоматрицы 1, а иэ ячейки шифратора 9 поля дополнения поступит сигнал высокого уровня, то выполнится условие проверки поля дополнения,Программирование проекции изделия и поля дополнения до границ Фото- матрицы может происходить не только по всей проекции и по всему полю 1. Фотоэлектронное устройств.для измерения размеров иэделий и сортировки, содержащее фотоматрицу, блок управления опросом, коммутатор адреса складирования и блок дешифрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, блок управления опросом выполнен в виде.се О лектора опроса строк фотоматрицы,мультиплексора фотоматрицы, первый выход которого связан с селектором опроса строк фотоматрицы, и генератора импульсов, соединенного с муль типлексором фотоматрицы, а блок де 1004753шифрации выполнен в виде п шифраторовпроекции изделия, о шиФраторов полядополнения до границ Фотоматрицы,и электронных переключателей, выходы каждого из которых подключенык соответствующему шифратору проекции изделия, шифратору поля дополнения до границ фотоматрицы и коммутатору адреса складирования, селектора опроса шифраторов, мультиплексора шифраторов, логическогоузла и реле времени, вход которогосоединен с первым выходом логического узла. и входом селектора опроса шифраторов, а выход - с коммутатором адреса складирования, строкиФотоматрицы соединены с соответствующими строками и шифраторов проекцииизделия и п шиФраторов поля дополнения до границ Фотоматрицы, последние строки которых соединены такжев третьим входом логического узМа,первый вход которого соединен с вы,ходом мультиплексора шиФраторов,а второй - с входом мультиплексораФотоматрнцы, второй выход последнегосоединен с мультиплексором шифраторов. 2, Устройство по и, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что логический узел выполнен в виде инвертора, счетного триггера и двух элементов М, выходы которых являютсяпервым выходом логического узла,первый вход первого элемента И соединен с выходом инвертора, а второгоэлемента И - с вторым входом первогоэлемента И и является первым входомлогического узла, вторым входоМ которого является вход инвертора, соединенный также с вторым входом второго элемента И, выходы счетноготриггера соединены с третьими входами элементов И, а вход являетсятретьим входом логического узла.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, оноснабжено объективом, а фотоматрицавыполнена интегральной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 439323, кл. В 07 С 5/10, 1972.2. Авторское свидетельство СССРМ 636045, кл. В 07 С 5/10, 1977Гпрототип.