Двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий, перемещаемых в продольном направлении

ет-бюЗилжт,НП 10-; . г" с"О П И С А Н-Ий Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04,01.77 (21) 2438111/18-28 с присоединением заявки Ла Государственный комитет СССРао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Таганрогский радиотехнический инсппут им. В. Д. Калмыкова и Таганрогский государственный ордена Октябрьской Революции металлургический завод(54) ДВУХОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫЛИСТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ В ПРОДОЛЬНОМНАПРАВЛЕНИЦ. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины перемещаемых в продольном направле. нии листовых изделий, например, холодного и горячего проката.Известно одноотсчетное устройство для измерения длины изделий, перемещаемых в продольном направлении, в котором учитывается угловое смешение продольной оси изделия от. носительно направления его перемещения (1. Это.устройство содержит основную группу путевых датчиков, установленных на оси, параллельной центральной оси перемещения изделия и отстоящей от нее на расстоянии, не пре. вышающем половины поперечного размера из. делия.В этом устройстве при помощи дополнительной группы путевых датчиков определяется поправка, учитывающая смещение продольной оси изделия относительно направления его перемещения, и затем лри помощи этой поправки корректируется длина, измеренная основной группой путевых датчиков. Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность измерения, обусловленная применением одноотсчетного принципа измерения с использованием путевых датчиков.Наиболее близким к описываемому изобретению по техннчесиой сущности является двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий, перемещаемых в продольном направлении, включающее в себя "узел грубого отсчета, содержащий путевые датчики, расположенныс на равных расстояниях вдоль оси перемещения изделия, формирующий блок и счетчик импульсов грубого отсчета, и узел точного отсчета, содержащий соединенный с формирующим блоком телевизионный датчик для измерения задней части изделия на интер. вале между двумя первыми по направлению перемещения иэделия путевыми датчиками, оптически сопряженную с телевизионным дат. чиком маску с линейной штриховой шкалой, расположенную на центральной оси перемещения иэделия на интервале между двумя первыми путевымидатчиками, и счетчик; им763672 4импульсов грубого отсчета и селектор 1 Оимпульса окончания грубоо отсчета. Но.гичсский блок Я установлен на выходах пу.тевых датчиков 41; 4-", , 4-и. В селек.торе 9 импульсов грубого отсчета информа.ционный вход сОединен с выходом логическогоблока 8, а управляющий вход - с выходомпервого путевого датчика 4-0, служагцимдля выдачи сигнала о прохождении переднего края изделия 5 или ситнала о наличииизделия 5 в поле зрения этого датчика,Счетный вход счетчика 7 соединен с выходомселектора 9, а вход сброса счегчика 7 - свыходом первого путевого датчика, служащимдля выдачи сигнала о прохождении переднегокрая изделия 5 мимо этого датчика. Информационный вход селектора 1 О соединен с выходом логического блока 8, отпирающийвход селектора 10 соединен с выходом первого путевого датчика 4 - О, служащим для выдачи сигнала о прохождении заднего краяизделия 5 мимо этого датчика, а запирающий вход селектора 1 О соединен с выходомвторого путевого датчика 4 - 1, служащимдля выдачи сигнала о прохождении заднегокрая изделия 5 мимо этого датчика.Узел 2 точного отсчета содержит телевизи.онный датчик 11 для измерения задней части изделия 5 на интервале между путевымидатчиками 4 - О, и 4 - 1, три оптически сопряженныес телевизионным датчиком 1 маски 12, 13,14, каждая с линейной штриховой шкалой,три счегчика 15 - 17 импульсов точного отсчета,селектор. распределитель 18 видеоимпульсов трехстрок развертки изображения, соответствующих трем маскам 12 в 14, соответственно потрем выходам. Маска 13 расположена нацентральной оси Мй перемещения изделия5 на интервале между путевыми датчиками4 - О и 4 - 1. Маски 12 и 14 расположены параллельно центральной оси Мч на равных расстояниях а по обе стороны от нее также наинтервале между путевыми датчиками 4 - Ои 4 - . пульсов точного отсчета с входом сброса, связанным с выхолом первого путен 1 го лат. чика 21.Это устройство позволяет с высокой точ. ностыо измерять ллину иэделий, продольная ось которых совпадает с направлением пере. мешения.Однако в этом устройстве не учитывается угловое смещение продольной оси изделия относительно направления перемещения, ОЦель изобретения - повьнцение точности измерения нри угловом смегцении продольной оси изделия относительно оси его перемещения,Цель достигается тем, что устройство снаб. жено двумя дополнительными масками с ли. нейными штриховыми шкалами, расположенными параллельно центральной оси перемеше. ния изделия на равных расстояниях по обе стороны от нее на интервале между двумя первыми путевыми датчиками, двумя дополнительными счетчиками импульсов точного отсчета, селектором-распределителем видеоимпульсов трех строк развертки изображения, соответствующих трем линейным штриховым шкалам, соответственно по трем выходам, соединенным с тремя счетчиками импульсов точного отсчета, и вычислительным блоком, соединенным с выходами счетчиков импульсов грубого и точного отсчета и с выходом телевизионного датчика, служащим для подачи син- З 0 хроимпульсов кадров развертки, входы сброса вычислительного блока и дополнительных счетчиков импульсов точного отсчета связаныс выходом первого путевого датчика, входыселектора.распределителя соединены с выходами телевизионного датчика, а путевые датчикигрубого отсчета установлены на центральнойоси его перемещения.На фиг, 1 показана схема описываемогоустройства, на фиг. 2 и 3 - примеры расположения заднего края изделия в зоне точ.ного отсчета при предельном допустимомугловом смешении продольной оси изделияотносительно оси его перемещения,Устройство состоит из узла 1 грубогоотсчета, узла 2 точного отсчета и вычисли.тельного блока 3, установленного на выходахузлов 1 и 2,Узел 1 грубого отсчета содержит путевыедатчики 4 - .О, 4-1, 4 - 2, 4 - 3, ., 4- (п),4- (п.1),4 - п, расположенные на равных расстоянияхцентральной оси Мч перемещения изделия 5над этим изделием или под ним, формирующий блок б и счетчик 7 импульсов грубого отсчета. Формирующий блок 6 служитдля формирования импульсов грубого отсчетаи импульса окончания грубого отсчета и содержит, например, логический блок 8 выде.ления импульсов рубого отсчета, селектор 9 Управляющий вход телевизионного датчика 11 соединен с выходом селектора О импульса окончания грубого отсчета. Информационный вход селектора. распределителя 18 соединен с выходом телевизионного датчика 11, служащим для подачи видеоимпульсов. Управляющий вход селектора. распределителя 18 соединен с выходом телевизионного датчика 11, служащим для подачи синхроимпульсов кадров и строк развертки изображения. Три выхода селектора-распределителя 18 соединены соответственно со счетными входами трех счетчиков 15 - 17 импульсов точного отсчета. Вхо. ды сброса счетчиков 15-17 связаны с вы.ходом первого путевого датчика 4-0, служа 76367щим лля вылачи сигнала о прохождении перел.него края иэлелия 5 мимо этого датчика.Вычислительныи блок 3 служит для вычисления измеряемой длины но содержимомусчетчика 7 импульсов грубого отсчета и трехсчетчиков 5 - 7 импульсов точного отсчета.Информационные входы вычислительного бло.ка 3 соелинень с выходами счетчиков 7,15,16, 7. Управляющий вход блока 3 соеди.нен с выходом телевизионного датчика 1,служащим для подачи синхроимпульсов кадров развертки, а вход сброса блока 3 объе.динен с входом сброса счетчиков 15-17.Устройство работает следующим образом,При прохождении переднего края измеряемого иэделия 5 мимо путевого датчика 4 - Опоследний сбрасывает показания счетчиков7, 15, 16, 17 и вычислительного блока 3 иотпирает селектор 9, при этом селектор 10заперт, 20В результате этого устройство готово к очередному циклу измерения. При прохождениипереднего края изделия 5 мимо путевых датчиков 4 - 1, 4 - 2, 4 - 3, , 4 - (и - 2) импульсыгрубого отсчета, формируемые этими датчиками, через логический блок 8 и селектор 9поступают в счетчик 7 импульсов грубогоотсчета, При прохождении заднего края иэделия 5 мимо путевого датчика 4 - О последнийотпирает селектор 1 О и запирает селектор 9.В этот момент в счетчике 7 окажется зареги.стрированным число единиц грубого отсчета,соответствующее длине 1 г.Примеру, приведенному на фиг, 1 соответствует гг = п.35При дальнейшем перемещении иэделия 5его передний край пересечет измерительнуюось очередного путевого датчика (фиг. 1),например, датчика 4 - (и - 1), в то время какзадний край этого изделия 5 еще находитсяна интервале между путевыми датчиками 4 - 0и 4- . Импульс от очередного путевого датчика например, от датчика 4-(п), проходит через логический блок 8 и поступаетв селектор О, который формирует импульс 45окончания грубого измерения,Этим импульсом селектор 10 включает телевизионный датчик 1, который поочередносканирует изображение по продольным осяммасок 12-14 и формирует видеоимпульсы,соответствующие штрихам масок 12 - 14, атакже синхроимпульсы кадров и строк развертки изображения.Эти видеоимпульсы поступают на информационный вход селектора-распределителя 18,а синхроимпульсы строк подаются на управляющий вход селектора-распределителя 18,который выделяет видеоимпульсы заданныхстрок и распределяет их по своим выхо. Ю 6лам, подключенным к счетным входам счетчиков 15-7, В результате этого в счетчик15 поступят видеоимпульсы, полученные присканировании маски 12, в счетчик 16 - видеоимпульсы, полученные при сканированиимаски 13, и в счетчик 7 - видеоимпульсы,полученные при сканировании маски 14.По окончании точного отсчета в счетчиках15 - 17 оказываются зарегистрированными значения расстояний между измерительной осьюпутевого датчика 4 - 1 и задним краем изделия 5, измеренные по продольным осям ма.сок 12 - 14, Обоэначим содержимое счетчика 12через С содержимое счетчика 13 - через С 2м содержимое счетчика 14 - через Сэ, Тогдав примере, приведенном на фиг. 1, по окончании точного отсчета в счетчиках 12 - 14 зарегистрируются значения С,=Ь,; С 2=Ь 2; Сз=ЬэПри отсутствии перекоса продольной осиизделия 5 относительно оси Мй его перемещения получимгде Ь=Ь,=Ь 2=Ьэ; 0 С Ь ( А,А - длина шкалы масок 12, 13, 14, вы.раженная количеством штрихов,При предельных допустимых перекосах продольной оси изделия 5 относительно оси ММодин из счетчиков 15 или 17 может содержатьзначение, не равное расстоянию Ь, или ЬзНа фиг. 2 показан случай, когда в счетчике15 вместо расстояния Ь, зарегистрированочисло С = А ( Ь,.На фиг, 3 показан случай, когда в счетчи.ке 17 вместо расстояния Ьэ зарегистрированочисло С 3 = 0 С Ь 3.Рассмотренные случаи перекоса продольнойоси изделия 5 относительно оси МИ учитываются вычислительным блоком 3, которыйвключается синхроимпульсом кадра от теле.визионного датчика 11 по окончании точногоотсчета.Вычислительнтяй блок 3 сначала вычисляетзначение величины Ь (см. фиг, 1) по форму.леЬ=(С; - С), (1)где= 1 или 3 при соблюдении условия,состоящего втом, что, если С; Ф С 2, то вы.бирается 1, при котором одновременно уловле.творяются требования: С; ФО и С; А.Так в примере, показанном на фиг. 1, выборбезразличен.Ь = (Ь 1 - Ь 2). = (Ьз 2)В примере, показанном на фиг. 2, получимЬ = ГЬз-Ь 2),В примере, показанном на фиг, 3, получимЬ = (Ь - Ь 2).Далее вычислительный блой 3 вычисляетискомую длину . изделия 5 в соответствиисо следутощими геометрическими соотноше.(3)5аЬг + Ь 2 т (4)где а - угол между продольной осью иэделия5 и осью Мй его перемещения;а - расстояние между продольными осями10масок 12 - 14;Ь - расстояние, найденное вс формулой (1);- расстояние, зарегистрированное всчетчике 7 грубого отсчета15Ьг - содержимое С, счетчика 16 импульсов точного отсчета.При прохождении заднего края изделия 5мимо путевого датчика 4 - 1 последний запира.ет селектор 10, На этом цикл измерения оче.редного изделия 5 заканчивается,20Таким образом, описанное устройство позволяет повысить точность измерения перемеща.емых в продольном направлении изделий,ширина которых превышает значение 2 а при25угловом смещении продольной оси изделия относительно оси его перемещения. соответствии эобре ормул ия пнями, которые следуют изприведенной на фиг, 1:1. = Йсоз й Двухотсчетное устройство для измерения длины листовых изделий, перемещаемых в продольном направлении, включающее в себя узел грубого отсчета, содержащий путевые датчики, расположенные на равных расстояниях вдоль оси перемещения изделия, формирующий; блок и счетчик импульсов грубого отсчета, и узел точного отсчета, содержащий соединенныйс формирующим блоком телевизионный датчик для измерения задней части изделия на интервале между двумя первыми по направле. нию перемещения изделия путевыми датчикамиоптически сопряженную с телевизионным датчиком маску с линейной штриховой шкалой,расположенную на центральной оси перемещения изделия на интервале между двумя первыми путевыми датчиками, и счетчик импульсовточного отсчета с входом сброса, связаннымс выходом первого путевого датчика, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияточности измерения при угловом смешениипродольной оси изделия относительно оси егоперемещения, оно снабжено двумя дополнительными масками с линейными штриховыми. шкалами, расположенными параллельно центральнойоси перемещения изделия на равных расстояниях по обе стороны от нее на интервалемежду двумя первыми путевыми датчикамидвумя дополнительными счетчиками импульсовточного отсчета, селектором-распределителемвидеоимпульсов трех строк развертки изображения, соответствующих трем линейным штри.ховым шкалам, соответственно по трем выходам, соединенным с тремя счетчиками импульсов точного отсчета, и вычислительнымблоком, соединенным с выходами счетчиковимпульсов грубого и точного отсчета и с выходом телевизионного датчика, служащим дляподачи синхроимпульсов кадров развертки, вхоДы сброса вычислительного блока и дополнительных счетчиков импульсов точного отсчетасвязаны с выходом первого путевого датчика, входы селектора-распределителя соедине.ны с выходами телевизионного датчика, апутевые датчики грубого отсчета установлены35на центральной оси его перемещения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Но 3621266, кл. 250 - 219,1971.2. Авторское свидетельсйо СССР по заяв.ке йф 2125359/09, кл. 6 01 В 11/04, 1975. Трубченко ла Тираж 801сударственного ком иэобретений и отка, Ж - 35, Раушская по делам 13035, Москв