Устройство для контроля отклонения геометрических параметров деталей

ЕТСНИХйИЛПЩЕиИК РЕСПУБЛИ 01 В 21/ 4 ( АНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТ Н АВТОРСНО и Харь асного образователем, двумя схемами ронным атчика с фотоэле двумя фотсовпадени ом маркерныхком сравнения генер вторым гнала. льс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт низковольтного аппаратостроения ковский ордена Трудового Кр Знамени институт радиоэлектроники им. акад.М,К.Янгеля(56) 1.Авторское свидетельство СССР В 1024717, кл. С 01 В 2/06, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ, содержащее установленные последовательно фокусирующий элемент фильтр и фотоэлектронный преобразователь, видеоконтрольный блок, селектор амплитуды и длитеЛьности, блок выделения кадра и управления, блок, сравнения-кодов, соединенные последовательно электронный ключ и , исполнительный блок и блок исполнительных сигналов, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональныхвозможностей путем обеспеченияконтроля плошади,оно снабжено вторымфокусируюпщм элементом установленным последовательно за первым но ходу движения контролируемой детали и оптически связанным,8011386 кодов и блоком индикации и управления,блок выделения кадра выполнен с тремя входами и четырьмя выходами, селектор амплитуды и длительности - с двумя выходами, его вход соединен с входом видеоконтрольного блока и первым выходом фотоэлектронного преобразователя, второй выход которого подключен к первому входу блока выделения кадра и управления, второму и третьему входам которого подключены соответственно первый и второй фотодатчики, первый выход блока индикации и управления соединен с вторым входом первой схем совпадеФ ния, второй выход - с первым входом у первого блока сравнения кодов, третий выход - с вторым входом второй схемы совпадения, четвертый выход - с вторым входом второго блока сравнения кодов, первые входы пер- Я вой и второй схем совпадения подключены соответственно к первому и вто- вава рому выходам селектора амплитуды и фы цлительности, генератор маркерных ф 1 импульсов соединен с третьим входом ( р второй схемы совпадения, второй вход первого блока сравнения кодов и фь первый вход второго блока сравнения кодов соединены с выходами соответствующих схем совпадения, входы блока индикации и управления соединены с выходами блоков сравнения кодов, электронный ключ выполнен в видеф группы ключевых элементов и подключен четырьмя управляющими входами к блоку индикации и управления, а сигнальным - к блоку исполнительного1138645 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к автоматическому контролю основных геометрических параметров деталей, характерных для производственных деталей 5 низковольтной аппаратуры, получаемых методом холодной штамповки (отклонения площадей и радиусов кривизны контуров), и может быть использовано для автоматизации различных технологических процессов, например, при штамповке и сборе технических изделий с помощью роботов.Известно устройство для контроля отклонения геометрических параметров 15 деталей, содержащее установленные последовательно Фокусирующий элемент, фильтр и фотоэлектронный преобразователь, видеоконтрольный блок,.селектор амплитуды и длитель О ности, блок выделения кадра и управ"; ления, блок сравнения кодов, соеди-., ненные последовательно электронный ключ и исполнительный блок и блок исполнительных сигналов 11. 25Недостаткоь известного устройства является то, что .при контроле не охватывается существенная группа дефектов, определенных отклонениями площадеи производственных дета- ЗО лей, получаемых при штамповке, и от других технологических операций,Цель изобретения - расширение функциональных позможностей путем обеспечения контроля площади. 35 керных импульсов, второй схемы 14 совпадения, второго блока 15 сравнения коДов, блока 16 индикации иуправления, соединенных последовательно электронного ключа 17 и исполнительного блока 18, блока 9 исполнительного сигнала, блок О выделения кадра и управления выполнен стремя входами и четырьмя выходами,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для контроляотклонения геометричееких параметров деталей содержащее установленУ40ные последовательно Фокусирующийэлемент, фильтри фотоэлектронныйпреобразователь, видеоконтрольныйблок, селектор амплитуды и длительности блок выделения кадра и управ,Ф,45ления, блок сравнения кодов, соединенные йоследовательно электронныйключ и .исполнительный блок и блокисполнительных сигналов, снабженовторым факусирующим элементом, установленным последовательно за первым 5 Опо ходу движения контролируемойдетали и оптически связанным сФотоэлектронным преобразователем,двумя фотодатчиками, двумя схемамисовпадения, генератором маркерныхимпульсов, вторым блоком сравнениякодов и блоком индикации и управле .ния, блок выделения кадра выполнен с тремя входами и четырьмя выходами, селектор амплитуды и длительности - с двумя выходами, его вход соединен с входом видеоконтрольного блока и первым выходом фотоэлектронного преобразователя, второй выход которого подключен к первому входу блока выделения кадра и управления, второмуитретьему входам которого подключенысоответственно первый и второй Фотодатчики, первый выход блока индикации и управления соединен с вторымвходом первой схемысовпадения,второй выход - с первым входом первого блока сравнения кодов, третийвыход - с вторым входом второй схемысовпадения, четвертый выход - с вторым входом второго блока сравнениякодов, первые входы первой и второйсхем совпадения подключены соответственно к первому и второму выходамселектора амплитуды и длительности,генератор маркерных импульсов соединен с третьим входом второй схемы совпадения, второй вход первого блока сравнений кодов и первый вход второго блока сравнения кодов сое-, динены с выходами соответствующихсхем совпадения, входы блока индикации и управления соединены с выходами блоков сравнения кодов, электрон ный ключ выполнен в виде группы ключевых элементов и подключен четырьмя управляющимивходами к блоку индикации и .управления, а сигнальным.входом - к блоку исполнительногосигнала.Иа чертеже:представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из фотодатчика 1 второго Фотодатчика 2, первого объектива 3, фильтра 4, второго объектива 5, оптического блока 6,. Фотоэлектронного преобразователя 7, видеоконтрольного блока 8, селектора 9 амплитуды и длительности, блока 10 выделения кадра и управления, первой схемы 11 совпадения, блока 12 сравнения кодов, генератора 13 мар1138 б 45 3селектор 9 амплитуды и длительности выполнен с двумя выходами, его вход соединен с входом видеоконтрольного блока 8 и первым выходом Фотоэлектронного преобразователя 7, второй выход которого подключен к первому входу блока 10 выделения кадра и управления,к второму и третьему входам которого подключены соответственно первый 1 и второй 2 Фотодат О чики, первый выход блока 16 индикаЦии и управления соединен с вторым входом первой схемы 11 совпадения, второй выход - с первым входом первого блока 12 сравнения кодов, третий 15 выход - а вторым входом второй схемы 14 совпадения, четвертый выход - с вторым входом второго блока 15 сравнения кодов, первые входы первой 11 и второй 14 схем совпаде.". 20 ния подключены соответственно к первому и второму выходам селектора 9 амплитуды и длительности генератор.13 маркерных импульсов соединен с третьим. входом второй схемы 14 сов-, падения, второй вход первого 12 и первый вход второго 15 блоков сравнения соединены с выходами соответствующих схем. 11 и 14 совпадения, входы блока 16 индикации и управления соединены с выходами блоков 12 и 15 сравнения кодов, электронный ключ 17 выполнен в виде группы ключевых элементов и подключен четырьмя управляющими входами.к блоку 16 индикации .и уйравленця, асигнальным входом - к блоку 19 исполнительного сигнала.Устройство работает следующим образом.40 На неподвижную ленту конвейера20 в поле обзора расфокусируемого,объектива 3 кладется эталонная.(бездефектная) деталь, Контролируется на экране видеоконтрольного бло,ка 8 ее степень расфокусировки допоявления максимально ярких точек в.дентрах радиусов кривизны, соответствующих в пределах допуска .равенству радиусов эталонной и контро-. 50лируемой детапей. В результате такой расфокусировки происходит оптическая корреляционная свертка кадра,формируемого в Фотоэлектронном преобразователе 7 иэображения контроли- уруемой детали, прошедшего объектив 3,с модулирующей его апертурой фильтра(слайда), 4,Это фиксируется в виде потенциального рельефа на мишени передающей трубки Фотоэлектронного преобразователя 7 посредством корреляционных максимумов центров кривизны безотносительно к положению их на самой видимой части детапи, а такжеместоположению и ориентации самойдетали в области обзора.Переместив эталонную деталь подобъектив 5, ее контрастное изображение фокусируют объективом 5 в видепотенциального рельефа на мишенив фотоэлектронном преобразователе 7.Контроль ведется по экрану видеоконтрольного блока 8.Далее система функционирует в автоматическом режиме. Включается конвейер. 20 с контролируемьен детапями, причемпервый по ходу движения кладется эталонная деталь, а расстояние междудеталями превышает протяженность полязрения объективов 3 и 5.При появлении детали в поле обзора объектива 3 срабатывает Фотодатчик1, посылая сигнал по второму входублока 1 О выделения кадра и управле-ния. Здесь Формирователь преооразуетего по переднему фронту в короткийимпульс, который устанавливает внуль рабочий счетчик блока 12 сравнения кодов по первому входу, Крометого, в блоке 1 О формируются сигналывключения каналов контроля отклонений по кривизне и площади, Этот сигнал с первого выхода блока 10 длярассматриваемого последовательно повремени процесса контроля отклоненияпо кривизне поступает на вход схемы11 совпадения,Прошедшее объектив 3, Фильтр 4,сформированное в Фотоэлектронном преобразователе электронное изображениесчитывается и в виде электрическихвидеосигналов поступает в селектор9 .амплитуды и длительности, где формируется в нормированные по.амплитуде и длительности сигналы, соответствующие логической единице.(информативная часть изображения)1и логическому нулю . (неинформативнЬйФон) .Входные сигналы задерживаютсялинией задержки селектора 9 (не показана) на короткие микросекундныеотрезки времени, С выхода линии,задержки сигналы проходят на второйвход схемы запрета селектора 9 (непоказана), которая пропускает короткие по длительности импульсы, При этом прямой сигнал через первый вход схемы ИЛИ на запрещающем втором входе схемы запрета проходит и схема 5 открыта, а сигнал, задержанный по второму выходу линии задержки, через второй вход схемы ИЛИ на запрещаю,щийся первый вход еще не приходит. Для длинных импульсов сигнал запрета присутствует все время, и поэтому селектор 9 не пропускает импульсыкоторые больше заданнойдлительности..С выхода селектора 9 короткие импульсы корреляционных максимумов 15 попадают на второй вход схемы 11 совпадения, Она пропускает эти импульсы при наличии сигналов разрешения с блока 10 на вход блока 12 сравнения кодов. 20В блоке 12 предварительно уста.новленный в нуль кнопкой по первому входу счетчик (не показан), подключенный переключателем к выходу схемы 11, записывает импульсы, соответ/ ствующие чисдч корреляционных максимумов эталонной детали. Переключатель после этой записи переводится в нижнее положение, подключая к входу счетчик, в который записываются 30 импульсы корреляционных максимумов контролируемых деталей, следующих по ходу движения .ленты конвейера 20 вслед за эталонной.Предварительно по управляющему З входу счетчик с второго выхода блока 1 О установлен в нуль, По схеме сравнения числа корреляционных максимумов "счетчиков сравниваются путем вычитания, Результаты передаются в 40 блок 16, где они в канале контроля кривизны по входу переноса индицируются элементом Ь ( В "Браи меньше" и формируются в прямоугольный сигнал необходимой амплитуды и формы, идущий на .соответствующий вход электронного ключа 17. Если выход кода с блока 12, пройдя схему ИЛИ-НЕ блока 16 (на чертеже не показана), представляет собой нули, 0 то элемент А=В. "Норма" ийдицирует это. Если же вход переноса и выход многовходной схемы ИЛИ-НЕ дают нули, двухвходовая схема ИЛИ-НЕ формирует на выходе сигнал, который индицируется элементом А -В "Брак больше" и преобразуется формирователем блока 16 (не показан) в сигнал, подаваемый на соответствующий ключевыйэлемент электронного ключа 17.В основном для котроля отклонений площади цикл преобразований происходит в блоках 2, 6-10 и 13-17, .Отличия состоят в том, что оптическое изображение от детали, прохо,дящей перед объективом 5, не модулируется диапозитивом, пройдя преобразователь 7 и селектор 9, нормированные сигналы разрешают в схеме 14/совпадения прохождение по первому входу маркерных импульсов с генератором 13 и через выход схемы 14 совпадения на первый вход блока 15, в котором счетчик установлен в нуль, с блока 1 О посредством-второго входа результат индицируется в блоке 16 и происходит на соответствующие ключевые элементы брака "Больше" или "Меньше" электронного ключа 17.Известный допуск на контрольдеталей по площади осуществляетсязаземлением соответствующего числамладших разрядов схемы блока 15,При этом разрядность узлов блока 15существенно выше разрядности соответствующих узлов блока 12,Если блок 19 исполнительного сигнала дает сигнал. о наличии деталив поле действия объектива 3 по ееконтрастному изображению на лентеконвейера 20, то открываются ключевые элементы брака электронного ключа 17, которые при наличии на,ихинформационных входах соответствующих сигналов управляют исполнительными механизмами разбраковки по видамбрака, идущего в соответствующиебункеры.Циклы преобразований повторяютсявначале для контроля отклонения покривизне, а затем по площади. Вовремя каждого цикла преобразованийв зоне оптического блока 6 подобъективами 3 и 5 должна находитьсятолько одна деталь. При этом помехозащищенность определяется в основномвозможностью бинарного, а не полумтонового кодирования входных изображений, их максимального увеличения пополю кадра, а также существеннымустранением избыточности исходныхизображений для наиболее сложнойзадачи - контроля дефектов кривизнЫ,кроме того, обеспечивается возможность контроля площади летали.