RU1805293C

RU1805293C - Способ измерени геометрических размеров объекта и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: RU1805293C
Application number: SU904867331A
Authority: RU
Inventors: Иосиф Лукич Афисов; Реваз Дмитриевич Квирикашвили
Original assignee: Руставское Научно-Производственное Объединение "Автоматпром"
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1993-03-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике в прокатном производстве и может быть использовано дл автоматизированного входного и выходного контрол ширины проката (длины переменной или хвостовой части диаметра труб и т.п.). Цель изобретени - повышение точности измерени . Это достигаетс тем, что с помощью двух лазерных источников коллими- рованного света создают на поверхности объекта две свет щиес реперные точки, рассто ние между которыми прин то за эталонное э, изображение которых с помощью оптической системы проецируют вместе с изображением объекта на рабочую зону координатно-чувствительного элемента , с выхода которого выдел ют сигналы изображени реперных точек, измер ют рассто ние между ними, а затем вычисл ют поправочный коэффициент К и определ ют длину объекта L0 по формуле Lo lo К, где К f lo - изображение рассто ни меж- с L-эЗ ду реперными точками; U - изображение эталонного рассто ни . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к измерительной технике В прокатном производстве и может быть использовано дл автоматизированного входного и выходного контрол геометрических размеров проката непосредственно в технологическом потоке, например длины труб (листов сл бов), ширины листов, диаметра труб, перемещающихс в продольном направлении по транспортным рольгангам.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени по- грешиости, вызванной колебани ми поверхности контролируемого объекта в направлении , перпендикул рном плоскости анализа.

Создание на поверхности контролируемого объекта реперных точек с фиксированным эталонным рассто нием между ними, сравнение его с рассто нием между изображени ми этих же точек в плоскости анализа (на рабочей поверхности координатно-чувствительного фотоприемника), вычисление значени корректирующего сигнала и внесение поправки в результате измерени позвол ют значительно повысить точность измерени и сделать эту точность не зависимой от поперечных колебаний объекта на участке контрол и возможных изменений сортамента (в частности, диаметра).

Существо способа состоит в том, что с помощью двух лазерных источников кблли00

о с

N3 Ю СлЭ

мированного света создают на поверхности объекта две свет щиес реперные точки, отсто щие друг от друга на рассто нии Ц, прин тое за эталонное.

С помощью оптической системы изображени этих точек проецируют вместе с изображением объекта на плоскость анализа (рабочую зону координатно-чувствитель- ного фотоприемника). При этом фоновую засветку направл ют на контролируемый объект.: .

С выхода координатно-чувствительного фотоприемника выдел ют сигналы изобра,- жени контролируемого издели и отдельно сигналы изображени реперных точек и измер ют длину 10 объекта и рассто ние 1э между сигналами реперных дочек, Затем вычисл ют поправочный коэффициент

f / 1з

Ч u /

Действительное значение измер емой величины, например длину объекта , определ ют , как произведение найденной ранее

длины 10 ка указанный коэффициент, т.е. .1/

О - IQ N.

Из анализа оптической системы следует , что св зь между размерами издели и эталона их изображени ми в плоскости анализа при перемещении объекта в направлении , перпендикул рном этой плоскости , подчин етс одному закону, что позвол ет полностью компенсировать возникающую при этом перемещении погрешность измерени .

На фиг. 1 приведена структура устройства дл измерени геометрических размеров объекта; из фиг, 2,а,б - эпюра сигналов на выходах координатно-чувствительного фотоприемника и блока определени рассто ни между изображени ми реперных точек в плоскости анализа.

Устройство дл измерени геометрических размеров обьекта состоит из двух лазерных источников 1 и 2 коллимированного света, оптической системы 3, координатно- чувствительного фотоприемника 4, источника 5 фоновой засветки, подключенного к выходу фотоприемника 4, блока 6 формировани измерительного сигнала, блока 7 индикации, подключенного к управл ющему входу фотоприемника 4, блока 8 управлени . К второму выходу блока б формировани измерительного сигнала последовательно подключены блок 9 выделени реперных сигналов, блок 10 определени рассто ни между изображени ми реперных точек, блок 11 вычислени поправочного коэффициента и блок 12 умножени , включенный вторым входом и выходом соответственно между выходом блока 6 формировани измерительного сигнала и

входом блока 7 индикации,

Устройство дл измерени геометрических размеров объекта работает следующим образом.

Лазерные источники 1 и 2 создают на

поверхности контролируемого объекта 13 световые реперные точки 14 и 15, рассто ние между которыми равно наперед заданной величине U и прин то за эталонное и которые вместе с изображением объекта 13

проецируютс на поверхность рабочей зоны координатно-чувствительного фотоприемника 4 (точки 16 и 17), рассто ние между которыми равно 10. По командам блока 8 управлени производитс опрос элементов

координатно-чувствительного фотоприемника 4. Сигнал на его выходе изображен на фиг.2,а. Импульсы 18 и 19 от изображени реперных точек 1.6 и 17 имеют амплитуду, большую, чем импульсы, соответствующие

изображению объекта, т.к. интенсивность освещени лазерными источниками беретс выше, чем освещенность объекта 13 от источника 5 фоновой засветки. Эти импульсы выдел ютс блоком 9, который своими

сигналами запускает блок 10 определени рассто ни между изображени ми реперных точек (э. Блок 11 вычисл ет коэффициент К f (- }, одновременно осу U /

ществл ет масштабирование и выдает значение коэффициента К на вход блока 12 умножени . Блок 12 умножени производит умножение ранее определенного блоком 6 размера объекта 13 на поправочный коэффициент К. Результат измерени индицируетс на блоке 7 индикации.

Использование предлагаемого способа измерени геометрических размеров, объекта , конструкци устройства дл его осуществлени позвол ют по сравнению, с существующими повысить точность измерени за счет одновременного измерени одним и тем же чувствительным элементом (координатно-чувствительным фотоприемником ) как размера объекта, так и эталонного рассто ни и корректировки значени размера объекта,

Claims

Формула изобретени

1, Способ измерени геометрических

размеров объекта, заключающийс в том, что изображение объекта проецируют в плоскость анализа и производ т фоновую подсветку ,, преобразуют оптический сигнал от изображени в плоскости анализа в электрические сигналы и по ним суд т о размере объекта, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, фоновую подсветку направл ют на контролируемый объект, создают дополнительно на поверхности объекта две световые репер- ные точки с первоначально заданным рассто нием между ними, а изменение рассто ни между реперными точками при перемещении объекта в направлении, перпендикул рном плоскости анализа, используют дл коррекции результатов измерени размеров.
2. Устройство дл измерени геометрических размеров объекта, содержащее блок фоновой засветки, последовательно установленные оптическую систему и коорди- натно-чувствительный фото прием ни к, последовательно подключенные к координатно-чувствительному фотоприемнику блок формировани измерительного сигнала и блок индикации и блок управлени , подключенный к управл ющему входу координатно-чувствительного фотоприемника, .отличающеес тем, что, с целью повышени точности, оно снабжено двум оптическими источниками коллимирован- ного света, последовательно подключенными к второму выходу блока формировани измерительного сигнала, блоком выделени реперных сигналов, блоком определени рассто ни между изображени ми реперных точек, блоком вычислени поправочного коэффициента и блоком умножени , второй вход и выход которого включены соответственно между выходом блока формировани измерительного сигнала и входом блока индикации.

Фиг. /

U

S-J

if

19

г

, г