Устройство контроля внешнего вида деталей типа “втулка

(57) Изобрет рольно-измер изобретения чества контр ренних и вн на них. С п е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ВИДА ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВТУЛ ие относится к контельной технике. Цель ляется улучшение кая путем выявления вн их фасок и дефектов ощью оптоэлектронных 2преобразователей (ОЭП) 4, 5, 6 происходит позиционирование контролируемой детали, Управление ОЭП 4, 5, 6осуществляется с помощью узлов управления перемещением ОЭП. При переходеодного вида поверхности в другую (чтопроисходит при браке обработки илиналичия фасок) изменяется интенсив-ность отраженного потока. Информацияоб этом поступает в блоки 16, 17,18 управления и обработки, где сравнивается с эталонной. Результат сравнения поступает в анализатор 15, куда поступает также информация с координатах фасок. В результате анализатор 15 выдает сигнал на узел 3 разбраковки о годности или браке детали. 1 з,п. ф-лы, 11 ил,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике,Цель изобретения - улучшение качества контроля путем выявления внут 5ренних и внешних Фасок и дефектов наних,На Фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства контроля внешнеговида деталей типа "втулка"; на 10фиг . 2 - схема контр оля цилиндрических поверхностей деталей типа "втулка"; на фиг, 3 - вид по стрелке Ана фиг. 2; .на фиг. 4 - вид по стрелке Б на Фиг. 2; на Фиг, 5 - вид по 15стрелке В на фиг2; на фиг. 6 - схема контроля торцовой поверхности деталей типа "втулка", наличия фасоки дефектов на них; на Фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 - вид по 2 Острелке Д на фиг. 6; на Фиг. 9 - видпо стрелке Е на Фиг. 6; на фиг, 10 -элементы наружных и внутренних фасокдетали типа "втулка"; на фиг. 11элементарные площадки торцовой поверх ности на входном окне Фотоприемника,вид сбоку.Устройство содержит последовательно соединенные узел 1 загрузки, узел2 транспортирования и узел 3 разбраковки, перемещающихся по заданнойтраектории первого 4, второго 5 итретьего б оптоэлектронных преобразователей (ОЗП) механически связанныхблока 7 синхронизации и узла 8 управ-ления перемещением ОЭП, выход которо,го соединен со вторым входом узла 2транспортирования, трех узлов 9-11базирования контролируемых деталей,входы которых соединены с вторым, 40третьим и четвертым выходами узла 2транспортирования и электронной сис,темы, состоящей из последовательносоединенных таймера 12;,. генератора 13телевизионных сигналов (ГТС) и блока 4514 индикации, анализатора 15, блока16 управления и обработки информациио цилиндрических поверхностях, первый выход которого соединен с первым входом анализатора 15, а второй - 50со вторым входом ГТС 13, двух блоков1, 18 управления и обработки информации о торцовых поверхностях-, первыевыходы которых соединены с вторым итретьим входами анализатора 15, авторые выходы соединены с третьими четвертым входами ГТС 13, второйвыход таймера 12,соединен с первымивходами блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, и первого и второго блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцевых поверхностях, третьи выходы которых соединены с первыми входами соответствующих первого и второго ОЭП 4 и 5, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцовых поверхностях, второй вход блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях соеди-, нен с выходом третьего ОЭП 6, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, второй выход узла 8 управления перемещением ОЭП соединен с вторыми входами ОЭП 4 и 5, а третий выход с вторым входом третьего ОЗП 6, первый выход блока 7 синхронизации соединен с третьими входами блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцевых поверхностях, а второй выход с третьим входом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, выход анализатора 15 соединен с вторым входом узла 3 разбраковки.В электронную систему входят две идентичные цепочки, состоящие из последовательно соединенных блока 19 (20) определения координат и цифрового компаратора 21 (22), выходы которых соединены с четвертым и пятым входами анализатора 15, входы блоков 19 и 20 определения координат соединены с четвертыми выходами блоков 17 и 18 управления и обработки информации о торцовых поверхностях, блок 23 перестройки, вход которого соеди-:. нен с третьим выходом блока 7 синхронизации, первый выход соединен с третьим входом блока 16 управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, а второй выход соединен с вторым входом третьего ОЭП 6.Устройство работает следующим образом.Контролируемые детали, соответствующим образом ориентированные, с помощью узла 1 загрузки подаются последовательно в узел 2 транспортирования, который доставляют их в позиции контроля, в узлы 9-11 базирования, где осуществляется их позиционирование, например, на роликовой призме157 24 с роликами 25 поджима, и враще-ние со скоростью ЯСущность контроля заключается в сканировании контролируемых поверхностей световой полоской 26, сформированной под углом и контролируемой поверхности в плоскости, проходящей через ось излучателя 27, фотоприемника 28 и ось вращения контролируемой детали, и поэлементном анализе изображений, соответствующих освещенным участкам поверхности по методу выявления дефектов поверхности по градациям яркости ее изображения.Световая полоска 26 Формируется ОЗП 4-6 с помощью излучателя 27 и объектива 29, на выходе которого пучок сжимается цилиндрическим объективом 30 в плоскости, перпендикулярной оси детали, и с помощью зеркала 31 направляется на контролируемую поверхность. Освещенный участок поверхности проецируется объективом 32 на входное окно двумерного Фотоприемника 28.Перемещаясь по заданной траектории по направляющим 33, ОЗП 4-6 осуществляет осмотр наружных и внутренних поверхностей контролируемых деталей. Управление ОЗП 4-6 производится с помощью копиров 8 управления перемещением ОЭП 4-6, работа которого синхронизирована с работой узла 2 транспортирования и блока 28 перестройки. Блок 7 синхронизации, механически связанный с узлом 8. управления перемещением ОЭП 4-6, формирует импульсы синхронизации механической и электронной частей устройства контроля, которые поступают в электронные блоки. С приходом этих импульсов в момент перехода световой полоски 26 с одной поверхности. на другую в блоке управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях 16 про-, изводится установка цифровых пороговых величин, например площади локального дефекта в кадре, площади распре,деленного дефекта на базовом участке и т.п определяющих критерии дефектности деталей для каждой из контролируемых поверхностей в соответствии с известными параметрами: формой, способом и чистотой обработки, отражательной способностью. Кроме того, с целью компенсации влияния на достоверность контроля перечисленных факторов блоком 23 перестройки 8470для каждой. из типов контролируемыхповерхностей детали вырабатываетсясигнал перестройки интенсивности излучения излучателя 27Блоки 16-18 управления и обработкиинформацин вырабатывают импульсныесигналы управления Фотоприемниками28, с выходов которых видеосигналыподаются в блоки 16-18 управления иобработки информации, где фильтруются, усиливаются, нормируются поамплитуде и длительности, превращаясьв видеосигнал, соответствующий бинарному изображению 34 элементарногоучастка контролируемой детали, и да.- лее обрабатываются по заданному алгоритму циФровой обработки (напрмер,вычисление площади дефекта в кадре 20 или на .базовом участке), в результатечего из видеосигнала выделяется информация о контролируемом параметрев виде числа, которое сравниваетсяс,установленными цифровыми венки,:па ми, соответствующими предельно допустимым значениям контролируемыхпараметров, например, площади изображения дефекта 35 ат эабаин 36. Есливеличина контролируемага параметра 3 О выходит эа допустимые пределы, товырабатывается сигнал "Брак", которыйпоступает в анализатор 15, в катарамзаписывается в регистр, В регистрзаписывается информация а наличии 35сигнала "Брак" па всем каналам контроля и суммарная информация а дефектности контролируемых деталей сдвигаетсяв регистре с частотой подачи деталейв узел 2 транспортирования. При падМоде прокантролированнай детали к узлу 3 разбраковки последний па выходному сигналу анализатора 15 направляет ее в соответствии с результатамиконтроля в бункер годных либо бракованных деталей.В электронную часть устройства введены блоки 19 и 20 определения координат и цифровые компаратары 21 и 22,предназначенные для контроля наличиянаружных и внутренних Фасак и дефектов на них.Способ осуществляется следующимобразом.Видеосигнал, соответствующий бинарному изображению элементарнагаучастка торцовой поверхности контролируемой детали, поступает в блоки19 и 20 определения координат, где всистеме координат двумерного Фата 1578470приемника определяются координатыФ д, 37 и Ф щ, 38 изображений кромок перехода плоской торцовойповерхности в конические поверхностисоответственно внутренней и наружнойфасок по каждой изстрок. Числовыезначения Ф д , и Ф , сравниваютсяв цифровых компараторах 21 и 22 сустановленными пороговыми цифровыми 10величинами Ф нор.щаи Ф нар в 1 фФ Ф ;, , соответствующимипредельно допустимым размерам фасок.Если изображение границ то 1 цовой поверхности выходит за допустимые пределы, то вырабатывается сигнал "Брак",При наличии на фесках дефектовдиаграмма направленности отраженногоот них светового пучка частично попадает в объектив 32, который строит 2 О:изображение элемента дефекта на входном окне фотоприемника 28. При этомна вход цифрового компаратора 21 (22)подаются числовые значения коорцинатизображений элементов фасок ФФсоответствующих наличию на нихдефектов, и при выполнении хотя быодного из условий Ф иди щс Ф иср,.Фнпр гам- иа, ь - Вн,мах дн, ьФ, Ф ; на выходе цифрового 30компаратора 21 (22) вырабатываетсясигнал Брак.Видеосигналы бинарных изображенийэлементарных участков контролируемых поверхностей деталей иэ блоков16-18 управления и обработки информации о цилиндрических и торцовых поверхностях подаются в блок 13 генератора телевизионных сигналов, где онипреобразуются в телевизионный сигнал, 4 ппоступающий в блок 14 индикации, наэкране которого можно наблюдать бинарные изображения элементарных участков контролируемых поверхностей полюбому из каналов контроля, что необходимо в процессе настройки и юстировки ОЭП и контроля работоспособности отдельных блоков устройстваконтроля,Таймер 12 вырабатывает кварцованные меандры напряжений заданных частот, которые используются для реализации функций синхронизации, управления и обработки информации,55Формула изобретения 1, Устройство контроля внешнеговида деталей типа "втулка", состоя" щее из последовательно соединенныхузла загрузки, узла транспортирования и узла разбраковки, перемещающихся по заданной траектории трехоптоэлектронных преобразователей, механически связанных блока синхронизации и узла управления перемещениемоптоэлектронных преобразователей,выход которого соединен с вторым входузла транспортирования, трех узловбазирования контролируемых деталей,входы которых соединены с вторым,третьим и четвертым выходами узлатранспортирования, и электронной.системы состоящей из последовательносоединенных таймера, гейератора телевизионных сигналов блока индикации,анализатора, блока управления и обработки информации о цилиндрическихповерхностях, первый выход которогосоединен с первым входом анализатора,а второй с вторым входом генераторателевизионных сигналов, и двух блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, первыевыходы которых соединены с вторым итретьим входами анализатора, а вторыесоединены с третьим и четвертымвходами генератора телевизионных сигналов, второй выход таймера соединенс первыми входами блока управленияи обработки информации о цилиндрических поверхностях и первого и второго блоков управления и обработкиинформации о торцовых поверхностях,третьи выхоцы которых соединены спервыми входами соответствующих, первого и второго оптоэлектронных преобразователей, выходы которых соеди-.нены с вторыми входами соответствующих блоков управления и обработкиинформации о торцовых поверхностях,второй вход блока управления и обработки информации о цилиндрическихповерхностях соединен с выходомтретьего оптоэлектронного преобразователя, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, второйвыход узла управления перемещением,оптоэлектронного преобразователя соединен с вторыми входами первого ивторого оптоэлектронных преобразователей, а третий выход с вторым входомтретьего оптоэлектронного преобразователя, первый выход блока синхронизации соединен с третьими вхоцами пер 15784 вого и второго блоков управления и обработки информации о торцовых поверхностях, а второй выход - с третьим входом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверх 5 ностях, а выход анализатора соединен с Вторым входом узла разбраковки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем выявления внутренних и внешних фасок и дефектов на них, в электронную систему введены две идентичные цепочки, состоящие из последовательно соединенных блока определения координат и цифрового компаратора, анализатор выполнен пятивходовым, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами первого и второго компараторов, входы первого и вто тр Орого блоков определения координат соединены с четвертыми выходами перного и второго блоков управления н обработки информации о торцовых поверхностях соответственно,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры контролируемых деталей, путем перестройки критериев дефектности поверхностей деталей, оно снабжено блоком перестройки, вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, первыйвыход соединен с третьим входом блока управления и обработки информации о цилиндрических поверхностях, а второй выход соединен с вторым входом третьего оптоэлектронного преобразователя.1578470 ЬГ 7 Фиг. 0 оставитель В.Молодцовехред Л.Сердюкова Корректор Т.Мале дактор Л.Пчолинск зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 каз 1905 Тираж 487 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5