close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335733

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 335 733
(13)
C1
(51) МПК
G01B 7/04
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007111833/28, 28.05.2007
(72) Автор(ы):
Железн ков Александр Семенович (RU),
Старкова Галина Петровна (RU),
Шеромова Ирина Александровна (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
28.05.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 7 3 3
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к измерительной
технике и может быть использовано в текстильном
и швейном производстве. Сущность: измеритель
содержит датчики 1 и 2 положени кромок
материала, блоки 3 и 4 формировани сигнала
опроса датчиков 1 и 2, блок совпадени «И» 5,
блоки 6 и 7, образующие датчик считывани поступающих со стационарно установленной
фотодиодной линейки 28 импульсов линейного
перемещени каретки 8. Каретка 8 снабжена
управл ющими профилированными пазами 9 и 10,
установленными с возможностью регулировани их
относительного положени . Измеритель ширины
включает контроллер 11, микропроцессор 12,
транспортерную ленту 13 с оптоактивной полосой
14 в зоне измерени , расправители 15 и 16
спиралевидных
кромок
материала
и
направл ющую рамку 17. При этом датчики 1 и 2
положени кромок материала и расправители 15 и
16
установлены
попарно
и
неподвижны
относительно друг друга, а каретка 8 установлена
с
возможностью
возвратно-поступательного
перемещени в
продольном
направлении
посредством
кинематической
св зи
с
транспортерной лентой 13. Направл юща рамка
17, несуща подвижные блоки оптоэлектронных
датчиков 1 и 2 и расправители 15 и 16
спиралевидных
кромок,
установлена
с
возможностью
обеспечиваемого
посредством
профильных сухарей 21 и 22 периодического
вертикального возвратно-поступательного
движени в конечных точках хода каретки,
зафиксированных системой ограничителей и
положением подпружиненных рычагов 18 и 19,
размещенных
с
заданным
шагом
на
транспортерной
ленте
13.
Выход
блока
формировани сигнала опроса датчиков положени кромок материала св зан с входом датчика
считывани линейного перемещени каретки по
одной линии непосредственно, а по другой посредством блока совпадени 5. Опосредованное
измерение
ширины
с
использованием
коэффициента передачи между продольным
перемещением
каретки
8
и
поперечным
перемещением
расправителей
15
и
16
спиралевидных кромок обеспечивает упрощение
измерени ширины высокоэластичных материалов
и расширение его технологических возможностей
при
одновременном
повышении
точности
измерени . 4 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ШИРИНЫ ДВИЖУЩИХСЯ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2 3 3 5 7 3 3
Адрес дл переписки:
690990, г.Владивосток, ул. Гогол , 41, ВГУЭС,
Г.П. Старковой
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2278352 С1, 20.06.2006. SU 1776979
А1, 23.11.1992. US 5067248 A1, 26.11.1991. DE
3900296 A1, 12.07.1990.
(73) Патентообладатель(и):
Владивостокский государственный университет
экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное
агентство по образованию Государственное
образовательное учреждение высшего
профессионального образовани (RU)
C 1
C 1
2 3 3 5 7 3 3
2 3 3 5 7 3 3
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 335 733
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G01B 7/04
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007111833/28, 28.05.2007
(72) Inventor(s):
Zheleznjakov Aleksandr Semenovich (RU),
Starkova Galina Petrovna (RU),
Sheromova Irina Aleksandrovna (RU)
(24) Effective date for property rights: 28.05.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
C 1
2 3 3 5 7 3 3
R U
carriage linear motion reader directly on one
line and through coincidence unit 5 on the other one.
EFFECT:
simplification
of
dynamic
highelasticity width gaging and performance expansion
while
simultaneously
improving
measurement
accuracy.
4 dwg
Страница: 3
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: physics; transportation.
SUBSTANCE: gage contains sensors 1 and 2 of
material edge positions, signal shaping units 3
and 4 of sensors 1 and 2 scanning, "AND"
coincidence unit 5, reader units 6 and 7 of
carriage 8 linear motion pulses received from
fixed linear photodiode array 28. The carriage 8
is equipped with control notched grooves 9 and 10
with regulated relative position. Width gage
includes
controller
11,
microprocessor
12,
conveying belt 13 with optically active strip 14
within gaging zone, spiral edge expanders 15 and
16 and guide frame 17. Thus sensors 1 and 2 of
material edge positions and expanders 15 and 16
are mounted in pairs and mutually rigid, while
the carriage 8 is mounted to reciprocate
longitudinally due to kinematic constraint with
conveying belt 13. The guide frame 17 supporting
traveling unit of optoelectronic sensors 1 and 2,
and spiral edge expanders, is mounted to
reciprocate within carriage travel end points
registered with limiter assembly and position of
levers 18 and 19 specifically pitched on the
conveying belt 13, due to notched blocks 21 and
22. Output of edge position sensor scanning
signal shaping unit is connected with input of
2 3 3 5 7 3 3
(54) DYNAMIC HIGH-ELASTICITY WIDTH GAGE
R U
(73) Proprietor(s):
Vladivostokskij gosudarstvennyj universitet
ehkonomiki i servisa (VGUEhS) Federal'noe
agentstvo po obrazovaniju Gosudarstvennoe
obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego
professional'nogo obrazovanija (RU)
Mail address:
690990, g.Vladivostok, ul. Gogolja, 41,
VGUEhS, G.P. Starkovoj
RU 2 335 733 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое изобретение относитс к области измерительной техники и может быть
использовано в текстильном и швейном производствах дл измерени ширины движущихс высокоэластичных материалов.
Известно устройство дл измерени ширины движущихс текстильных материалов [а.с.
СССР №1776979, опубл. 23.11.92 г.], содержащее датчики боковых кромок материала,
выполненные в виде линеек (комплектов) инфракрасных излучателей, установленных с
тыльной стороны движущегос материала, и фотодатчики-приемники, установленные с
внешней стороны движущегос материала; блок формировани сигналов опроса линеек
инфракрасных излучателей, включающий дешифратор, схему управлени дешифратором,
два ключевых транзисторных элемента, соедин ющих выход дешифратора с линейками
датчиков положени кромок материала, и коммутатор, два входа которого соединены с
выходами фотодатчиков посредством электронных преобразователей, а выход через
регистр текущих значений с входом микропроцессора; при этом тактовый вход схемы
управлени дешифратором соединен с управл ющим выходом микропроцессора
посредством контроллера. Недостатком этого устройства вл етс трудно прогнозируема погрешность измерени ширины, котора в особенности про вл етс при работе с
высокоэластичными материалами, вследствие того, что движущийс материал при
взаимодействии с транспортирующими органами значительно деформируетс в
поперечном направлении, при этом измер етс технологически искаженна ширина
материала, т.е. ширина материала с деформацией в поперечном направлении.
Наиболее близким к за вл емому устройству вл етс измеритель ширины движущихс длинномерных легкодеформируемых материалов [пат. РФ №2278352, опубл. 20.06.2006 г.],
содержащий датчики положени кромок материала в виде двух линеек инфракрасных
излучателей, блок формировани сигналов опроса датчиков положени кромок материала,
генератор световых и электронных импульсов, блок совпадени , блок формировани сигнала управлени генератором импульсов, блок оптоэлектронных элементов
распознавани стробоскопического эффекта, контроллер и микропроцессор.
Недостаток известного устройства обусловлен значительной деформацией как в
продольном, так и в поперечном направлени х, движущегос высокоэластичного
материала при взаимодействии с транспортирующими органами, при которой кромки
материала принимают спиралевидную форму, что приводит к измерению технологически
искаженной ширины материала, т.е. ширины без учета поперечной деформации,
следствием чего вл етс трудно прогнозируема погрешность измерени . В известном
устройстве дл учета величины этой деформации с использованием коэффициента
Пуассона необходимы предварительные исследовани дл определени величины
указанного коэффициента в каждом конкретном случае, поскольку его значение зависит от
деформационных характеристик каждого вида материала и вли ни внешних факторов.
Это снижает точность измерени ширины движущихс высокоэластичных материалов,
усложн ет измерение и ограничивает его возможности.
Задачей изобретени вл етс создание устройства, обеспечивающего повышение
точности измерени ширины движущихс высокоэластичных материалов при
одновременном упрощении измерени и расширении его технологических возможностей.
Поставленна задача решаетс измерителем ширины движущихс высокоэластичных
материалов, содержащим датчики положени кромок материала, блок формировани сигнала опроса датчиков положени кромок материала, блок совпадени , контроллер и
микропроцессор, который, в отличие от известного, включает подвижную каретку, несущую
два профилированных паза, установленных с возможностью регулировани их
относительного положени , кинематически св занную с подвижной кареткой
направл ющую рамку с блоком подвижных расправителей спиралевидных кромок, причем
упом нутые расправители и датчики положени кромок материала установлены попарно и
неподвижны относительно друг друга, при этом каретка установлена с возможностью
возвратно-продольного перемещени посредством кинематической св зи с транспортерной
лентой, выполненной с оптоактивной полосой в зоне измерени , а направл юща рамка
Страница: 4
DE
RU 2 335 733 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
установлена с возможностью обеспечиваемого посредством профильных сухарей
периодического вертикального возвратно-поступательного перемещени в конечных точках
хода каретки, зафиксированных системой ограничителей и положением подпружиненных
рычагов, установленных с заданным шагом на транспортерной ленте, а также
фотодиодную линейку считывани ширины, установленную стационарно относительно
периодически движущейс каретки и св занную с датчиком считывани импульсов
линейного перемещени каретки, при этом выход блока формировани сигнала опроса
датчиков положени кромок материала св зан с входом датчика считывани импульсов
линейного перемещени каретки по одной линии непосредственно, а по другой посредством блока совпадени .
На фиг.1 показана структурно-кинематическа схема измерител ширины, на фиг.2 кинематическа схема взаимодействи подвижной каретки с лентой транспортера, на фиг.3
- кинематическа схема подпружиненного рычага, на фиг.4 - пооперационна схема
срабатывани механизма фиксации рамки.
Измеритель ширины содержит датчики 1 и 2 положени кромок материала,
формирующие потенциальные сигналы необходимого уровн блоки 3 и 4, совместно
образующие блок формировани сигнала опроса датчиков 1 и 2, блок совпадени «И» 5,
блоки 6 и 7, представл ющие собой датчик считывани импульсов линейного перемещени каретки 8 с профилированными пазами 9 и 10, контроллер 11, микропроцессор 12,
транспортерную ленту 13 с оптоактивной полосой 14 в зоне измерени , расправители 15 и
16 спиралевидных кромок материала и направл ющую рамку 17.
Расправители 15 и 16 с датчиками 1 и 2 установлены на направл ющей рамке 17 с
возможностью их поперечного перемещени относительно кромок материала и
кинематически св заны посредством профилированных пазов 9 и 10 с кареткой 8, котора ,
в свою очередь, кинематически св зана с транспортерной лентой 13 через
подпружиненные рычаги 18 и 19, установленные на последней с заданным шагом, причем
последн св зь вл етс периодической.
Каретка 8 установлена на направл ющих 20 с возможностью ее периодического
возвратно-продольного перемещени относительно транспортерной ленты 13 и
движущегос материала, при этом направл юща рамка 17 имеет возможность
обеспечиваемого посредством профильных сухарей 21 и 22 периодического вертикального
возвратно-поступательного перемещени в конечных точках хода каретки 8.
Рамка 17 с помощью механизмов ее фиксации, состо щих из опорных фиксаторов 23 и
подпружиненных упоров 24, расположенных по обеим ее сторонам, имеет возможность
периодической фиксации в крайнем верхнем положении. Величина перемещени (Li)
каретки 8 (см. фиг.2) и, соответственно, величина хода расправителей 15 и 16
определ етс регулируемым положением ограничителей 25 и 26. На каретке 8 установлен
светодиод 27, взаимодействующий со стационарно установленной фотодиодной линейкой
28 считывани ширины, котора св зана с блоками 6 и 7 датчика считывани импульсов
линейного перемещени каретки.
Измеритель ширины движущихс высокоэластичных материалов работает следующим
образом.
В исходном положении расправители 15 и 16 кромок материала наход тс между собой
на рассто нии b, определ емом некоторой условно заданной шириной измер емого
материала, и опущены посредством направл ющей рамки 17 до соприкосновени с
поверхностью материала в зоне оптоактивной полосы 14 транспортерной ленты 13. Это
рассто ние b (исходно задаваемое значение ширины) можно измен ть путем поперечного
перемещени профилированных пазов 9 и 10 по одному из элементов подвижной каретки
8.
Подвижна каретка 8 находитс от стойки направл ющей рамки 17 на рассто нии Н,
которое можно измен ть перестановкой ограничителей 25 и 26 в направл ющих 20.
Рабочее перемещение подвижной каретки 8 начинаетс из положени A0 (см. фиг.2),
соответствующего контакту с ней подпружиненных рычагов 18, расположенных на верхней
Страница: 5
RU 2 335 733 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ветви транспортерной ленты 13. Транспортерна лента посредством рычагов 18
перемещает за собой каретку 8 до положени А1, соответствующего ее контакту с
ограничителем 26. В этом положении каретка 8 останавливаетс , а подпружиненные
рычаги 18 (см. фиг.3), преодолева сопротивление пружины, поворачиваютс (положение Б0, см. фиг.2) и тер ют кинематическую св зь с кареткой 8 (положение Б1).
В процессе перемещени каретки 8 профилированные пазы 9 и 10 взаимодействуют с
расправител ми 15 и 16 кромок материала, перемеща последние по поверхности
материала в поперечном направлении и расправл тем самым его спиралевидные кромки.
Датчики 1 и 2 положени кромок материала фиксируют завершение процесса расправлени кромок в момент, когда отраженный от оптоактивной полосы 14 луч светодиода попадает
на фотодиод соответствующего датчика (1 или 2).
Величины перемещений ?bi,1 и ?bi,2 расправителей 15 и 16 (см. фиг.1) соответствуют
числу импульсов, считанных с фотодиодной линейки 28 вследствие перемещени кареткой
8 светодиода 27. При положении расправителей 15 и 16 с датчиками 1 и 2 в зоне не
затемненного движущимс материалом оптоактивного участка 14 транспортерной ленты 13
на выходе блоков 3 и 4, формирующих потенциальные сигналы, будут отсутствовать
сигналы необходимого уровн , что позвол ет блокам 6 и 7 в параллельном режиме
беспреп тственно считывать с фотодиодной линейки 28 импульсные сигналы,
соответствующие линейному перемещению каретки 8.
При полном расправлении спиралевидной кромки и по влении сигнала светоотражени с одной или с другой стороны движущегос материала один из блоков 3 или 4 формирует
потенциальные сигналы, которые поступают на соответствующий вход одного из блоков 6
или 7 датчика считывани импульсов линейного перемещени каретки 8 и блокируют
дальнейшее считывание информации о линейном перемещении (Li,1, и Li,2) каретки 8.
При одновременном поступлении сигналов с блоков 3 и 4 на соответствующие входы
блоков 6 и 7 считывание информации с фотодиодной линейки 28 о линейном перемещении
каретки 8 также блокируетс . В обоих случа х потенциальные сигналы, сформированные
блоками 3 и 4, поступают на вход блока совпадени 5.
При синхронном поступлении сигналов с блоков 3 и 4 на вход блока совпадени 5 или с
запаздыванием одного сигнала относительно другого, если расправление кромок
произошло не одновременно, на его выходе сформируетс сигнал управлени блоками 6 и
7, по которому считанна и хран ща с в них информаци поступает через контроллер 8 в
микропроцессор 9 дл выполнени расчетов текущих значений ширины (Bi).
Микропроцессор выполн ет вычислительные функции с учетом коэффициента передачи
(к) между продольным перемещением каретки (Li,1, и Li,2) и поперечным
перемещением (?bi,1 и ?bi,2 расправителей 15 и 16 по следующему алгоритму:
Вi=b+?bi,1+?bi,2=b+к(Li1+Li2).
В конце рабочего хода подвижной каретки 8 (см. фиг.4в) сухарь 21 приподнимает
направл ющую рамку 17, а вместе с ней расправители 15 и 16, освобожда их от контакта
с движущимс материалом. При этом выступ 29 рамки 17 поворачивает подвижный
фиксатор 23 в крайнее верхнее положение. Гранична точка фиксатора отходит от выступа
29 рамки 17, и фиксатор поворотом вокруг своей оси под действием сил гравитации
опускаетс вниз и ложитс на упор 24. Таким образом, обеспечиваютс технологические
требовани фиксации рамки 17 в верхнем положении при возврате каретки 8 в исходное
положение.
Возврат каретки 8 в исходное положение, определ емое ограничител ми 25,
осуществл етс подпружиненными рычагами 19, расположенными на нижней ветви
транспортерной ленты по схеме взаимодействи , аналогичной рассмотренной выше схеме
рабочего перемещени подвижной каретки 8.
При этом расправители 15 и 16 кромок материала также возвращаютс в исходное
положение, определ емое исходной величиной b условно заданной ширины материала.
В конце обратного хода каретки 8 (см. фиг.4г) сухарь 22 отводит вниз подпружиненный
упор 24 и, соответственно, фиксатор 23. При этом рамка 17 под действием собственного
Страница: 6
RU 2 335 733 C1
5
10
15
20
25
30
35
веса опускаетс вниз (см. фиг.4а) и, тер кинематический контакт с фиксатором 23,
перемещает расправители 15 и 16 вниз до соприкосновени с поверхностью материала.
При этом фиксатор 23 оказываетс расположенным над выступом 29 рамки 17.
В начале рабочего хода каретки 8 (см. фиг.4б) сухарь 22 отпускает упор 24, который
возвращает фиксатор 23 в базовое горизонтальное (исходное) положение, располага ее
над выступом 29.
Затем цикл измерени ширины повтор етс .
Частота измерений зависит от шага установки подпружиненных рычагов 18 и 19 на
транспортерной ленте 13, минимальное значение которого определ етс коэффициентом
передачи (к) между линейным перемещением каретки 8 и поперечным перемещением
расправителей 15 и 16.
Таким образом, предлагаемый измеритель ширины обеспечивает упрощение измерени ширины высокоэластичных материалов и расширение его технологических возможностей
при одновременном повышении точности измерени , что вл етс техническим
результатом изобретени .
Формула изобретени Измеритель ширины движущихс высокоэластичных материалов, содержащий датчики
положени кромок материала, блок формировани сигнала опроса датчиков положени кромок материала, блок совпадени , контроллер и микропроцессор, отличающийс тем, что
он включает подвижную каретку, несущую два профилированных паза, установленных с
возможностью регулировани их относительного положени , кинематически св занную с
подвижной кареткой направл ющую рамку с блоком подвижных расправителей
спиралевидных кромок, причем упом нутые расправители и датчики положени кромок
материала установлены попарно и неподвижны относительно друг друга, при этом
подвижна каретка установлена с возможностью возвратно-продольного перемещени посредством кинематической св зи с транспортерной лентой, выполненной с оптоактивной
полосой в зоне измерени , а направл юща рамка установлена с возможностью
обеспечиваемого посредством профильных сухарей периодического вертикального
возвратно-поступательного перемещени в конечных точках хода каретки,
зафиксированных системой ограничителей и положением подпружиненных рычагов,
установленных с заданным шагом на транспортерной ленте, а также фотодиодную линейку
считывани ширины, установленную стационарно относительно периодически движущейс каретки и св занную с датчиком считывани импульсов линейного перемещени каретки,
при этом выход блока формировани сигнала опроса датчиков положени кромок
материала св зан с входом датчика считывани импульсов линейного перемещени каретки по одной линии непосредственно, а по другой - посредством блока совпадени .
40
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 335 733 C1
Страница: 8
DR
RU 2 335 733 C1
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
334 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа