[go: up one dir, main page]

RU2253111C2 - Control line for cylindrical articles - Google Patents

Control line for cylindrical articles Download PDF

Info

Publication number
RU2253111C2
RU2253111C2 RU2003118459/28A RU2003118459A RU2253111C2 RU 2253111 C2 RU2253111 C2 RU 2253111C2 RU 2003118459/28 A RU2003118459/28 A RU 2003118459/28A RU 2003118459 A RU2003118459 A RU 2003118459A RU 2253111 C2 RU2253111 C2 RU 2253111C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
control
product
unit
block
Prior art date
Application number
RU2003118459/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003118459A (en
Inventor
Е.В. Лифановска (RU)
Е.В. Лифановская
В.Г. Марченко (RU)
В.Г. Марченко
Ю.А. Жуков (RU)
Ю.А. Жуков
С.Б. Шатунов (RU)
С.Б. Шатунов
В.В. Рожков (RU)
В.В. Рожков
Н.К. Абиралов (RU)
Н.К. Абиралов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" filed Critical Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority to RU2003118459/28A priority Critical patent/RU2253111C2/en
Publication of RU2003118459A publication Critical patent/RU2003118459A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253111C2 publication Critical patent/RU2253111C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear physics.
SUBSTANCE: line has device for changing geometric parameters of article and device for ultrasound control of geometric dimensions of device and device for ultrasound control of abutment of article cover to core. Measurement systems of above-mentioned devices are interconnected by comparison block. Inputs of comparison block are connected to block for registering geometric dimensions values, and outputs are connected to control block by step engine for moving piezoconverters for measuring abutment of cover against core. Piezoconverters are coupled in parallel manner and in each couple are mounted at different distance from article. Transporting device with collectors is made in form of driven fork switches and pallets, which are jointly interconnected and mounted on posts in levels.
EFFECT: higher productiveness, higher precision, higher efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для геометрического и ультразвукового контроля многослойных изделий, в частности, измерения геометрических размеров и контроля прилегания оболочки к сердечнику тепловыделяющих элементов исследовательских ядерных реакторов.The invention relates to instrumentation and is intended for geometric and ultrasonic testing of multilayer products, in particular, measuring geometric dimensions and controlling the fit of the shell to the core of the fuel elements of research nuclear reactors.

Известно устройство для измерения геометрических размеров тепловыделяющих элементов по патенту РФ №2178140, содержащее источники света, фотоприемники, узел транспортирования, блоки управления и обработки информации.A device for measuring the geometric dimensions of fuel elements according to the patent of the Russian Federation No. 2178140, containing light sources, photodetectors, transportation unit, control units and information processing.

Известно также устройство для ультразвукового контроля прилегания оболочки к сердечнику тепловыделяющих элементов по патенту РФ №2187104, содержащее блоки измерения, узлы транспортирования, блоки управления и обработки информации.Also known is a device for ultrasonic monitoring of the fit of the shell to the core of fuel elements according to the patent of Russian Federation No. 2187104, containing measurement units, transportation units, control units and information processing.

Недостатком данных устройств является отдельное измерение разных параметров тепловыделяющего элемента, что снижает производительность комплексного измерения, и при этом последующие измерения не учитывают индивидуальные результаты предыдущего измерения каждого тепловыделяющего элемента, что снижает точность измерения.The disadvantage of these devices is a separate measurement of different parameters of the fuel element, which reduces the performance of the integrated measurement, and further measurements do not take into account the individual results of the previous measurement of each fuel element, which reduces the accuracy of the measurement.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является автоматическая линия контроля тепловыделяющих элементов (см.патент РФ №2128111, МКИ В 25 J 9/00, пр. 22.04.1997 г., опубл. в бюллетене №9, 27.03.1999 г. - прототип), содержащая устройство измерения геометрических размеров, устройство измерения прилегания оболочки к сердечнику с системами измерения и управления каждого из них, транспортирующее средство и накопители, недостатком которой является низкая производительность и точность измерения, обусловленные необходимостью повторной проверки некоторых изделий по прилеганию оболочки к сердечнику из-за разброса геометрических размеров в крайних пределах допуска.The closest in technical essence and the achieved result is an automatic line for controlling fuel elements (see RF patent No. 2128111, MKI B 25 J 9/00, pr. 04/22/1997, published in bulletin No. 9, 03/27/1999 - prototype), comprising a device for measuring geometric dimensions, a device for measuring the fit of the shell to the core with measurement and control systems for each of them, a transporting device and storage devices, the disadvantage of which is low productivity and accuracy of measurement, due to the need to repeatedly th check of some products for the fit of the shell to the core due to the spread of geometric dimensions in the extreme tolerance.

Технической задачей изобретения является повышение производительности и точности контроля.An object of the invention is to increase the productivity and accuracy of control.

Поставленная задача решается тем, что в линии контроля цилиндрических изделий, содержащей устройство для измерения геометрических размеров, устройство для измерения прилегания оболочки к сердечнику с системами измерения и управления каждого из них, транспортирующее средство с накопителями, согласно изобретению системы измерения каждого устройства соединены между собой блоком сравнения, входы которого соединены с блоком регистрации значений геометрических размеров, а выходы соединены с блоком управления шаговыми двигателями перемещения пьезопреобразователей измерения прилегания оболочки к сердечнику, пьезопреобразователи попарно параллельно соединены и в каждой паре установлены на различном расстоянии от поверхности изделий, а транспортирующее средство с накопителями выполнено в виде приводных вилочных перегружателей и лотков, которые шарнирно соединены между собой и ярусно установлены на осях стойки.The problem is solved in that in the control line of cylindrical products containing a device for measuring geometric dimensions, a device for measuring the fit of the shell to the core with measurement and control systems of each of them, a transporting means with drives, according to the invention, the measurement systems of each device are interconnected by a unit comparison, the inputs of which are connected to the unit for registering values of geometric dimensions, and the outputs are connected to the control unit for step motors Piezoelectric transducers measure the fit of the shell to the core, piezoelectric transducers are paired in parallel and installed in each pair at different distances from the surface of the product, and the transporting device with drives is made in the form of drive fork cranes and trays that are pivotally connected to each other and tier mounted on the axes of the rack.

Указанная совокупность признаков является новой, не известной из уровня техники, и позволяет решить поставленную задачу, так как передача значений в блок сравнения позволяет повысить точность измерения за счет того, что, учитывая индивидуальные размеры контролируемого изделия, сохраняется постоянное расстояние между пьезопреобразователем и поверхностью контролируемого изделия и, тем самым, сохраняется размер ультразвукового пятна пьезопреобразователя в зоне контроля, попарно параллельно соединенные пьезопреобразователя позволяют повысить точность контроля за счет увеличения числа зондирования в каждой точке контроля при сохранении производительности контроля, а транспортирующее средство с конструктивными особенностями позволяет исключить заклинивание изделий на лотках за счет постоянных ограниченных самоколебаний.The specified set of features is new, not known from the prior art, and allows us to solve the problem, since the transfer of values to the comparison unit allows to increase the measurement accuracy due to the fact that, given the individual dimensions of the controlled product, a constant distance between the piezoelectric transducer and the surface of the controlled product is maintained and, thus, the size of the ultrasonic spot of the piezoelectric transducer in the control zone is maintained, paired in parallel connected piezoelectric transducer allow to increase the accuracy of control by increasing the number of sensing at each point of control while maintaining the performance of the control, and a transporting means with design features eliminates jamming of products on trays due to constant limited self-oscillations.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена блок-схема линии, на фиг.2 - общий вид устройства контроля геометрических размеров.Figure 1 presents a block diagram of a line, figure 2 is a General view of a device for monitoring geometric dimensions.

Линия контроля цилиндрических изделий состоит из узла 1 подачи изделий на устройство 2 контроля геометрических размеров, узла 3 разбраковки изделий после контроля геометрических размеров, узла 4 подачи изделий на устройство 5 контроля прилегания оболочки к сердечнику, узла 6 разбраковки изделий после контроля прилегания оболочки к сердечнику с накопителями 7 годных и 8 бракованных изделий. Конструкции устройств 2 и 5 максимально унифицированы.The control line for cylindrical products consists of a unit 1 for supplying products to a device 2 for controlling geometric dimensions, a unit 3 for sorting products after controlling geometric dimensions, a unit 4 for supplying products for a device 5 for controlling the fit of the shell to the core, and a unit 6 for sorting products after controlling for the fit of the shell to the core with drives 7 suitable and 8 defective products. The designs of devices 2 and 5 are as unified as possible.

В линии каждый узел подачи изделий состоит из вилочных перегружателей 9 и лотков 10, которые шарнирно соединены между собой и установлены на осях 11 стойки 12.In the line, each product supply unit consists of forklifts 9 and trays 10, which are pivotally connected to each other and mounted on the axes 11 of the rack 12.

Измерительный канал устройства 2 контроля геометрических размеров состоит из блока 13 осветителей с коллимирующим объективом, блока 14 проецирующих объективов с фотодиодной линейкой, блока 15 буферного запоминающего устройства, блока 16 аналого-цифрового преобразователя, блока 17 цифровой обработки информации, блока сравнения 32, установленного в компьютере 18.The measuring channel of the geometric dimensions control device 2 consists of a block 13 of illuminators with a collimating lens, a block 14 of projecting lenses with a photodiode array, a block 15 of a buffer storage device, a block 16 of an analog-to-digital converter, a block 17 for digital information processing, and a comparison block 32 installed in the computer 18.

Измерительный канал устройства 5 контроля прилегания оболочки к сердечнику состоит из пьезопреобразователей 19, 20, 21, 22, блока 23 управления, генератора 24 ультразвуковых колебаний, коммутатора 25, приемника 26 ультразвуковых колебаний, аналого-цифрового преобразователя 27, установленного в компьютере 18. Блок сравнения 32 имеет выходы I и II, которые соединены с блоками 28, 29 управления шаговыми двигателями 30, 31 перемещения пьезопреобразователей 19-22, выходы III, IV которых соединены с узлами разбраковки 3, 6, а вход I соединен с выходом блока 17 цифровой обработки информации.The measuring channel of the device 5 for monitoring the fit of the shell to the core consists of piezoelectric transducers 19, 20, 21, 22, a control unit 23, an ultrasonic vibrations generator 24, a switch 25, an ultrasonic vibrations receiver 26, an analog-to-digital transducer 27 installed in the computer 18. Comparison unit 32 has outputs I and II, which are connected to control units 28, 29 of stepper motors 30, 31 for moving the piezo transducers 19-22, outputs III, IV of which are connected to the units of sorting 3, 6, and input I is connected to the output of digital block 17 work information.

Линия работает следующим образом.The line works as follows.

С лотков 10 изделия по одному вилочным перегружателем 9 подаются на устройство 2 контроля геометрических размеров. Измерение, основанное на оптико-электронном методе, осуществляется путем освещения изделия параллельным пучком света, его теневое изображение сканируется с помощью многоэлементного фотоприемника.From the trays 10 of the product, one forklift truck 9 is fed to the device 2 control geometric dimensions. The measurement based on the optoelectronic method is carried out by illuminating the product with a parallel beam of light, its shadow image is scanned using a multi-element photodetector.

Каждый измеритель имеет два канала (осветитель - проецирующий объектив, фотодиодная линейка). Один канал видит один край изделия, второй - другой край изделия. Обработав совместно информацию с обоих каналов, получают значение диаметра или высоты изделия в данном сечении. Проводя измерения в нескольких сечениях, результаты измерения заносят в блок 15 буферного запоминающего устройства и затем через блок 16 аналого-цифрового преобразователя - в блок 17 цифровой обработки информации с последовательным интерфейсом и далее по моноканалу в блок сравнения 32, установленный в системном блоке компьютера 18, который определяет годность изделия, а также сопоставляет полученные значения годных изделий с номинальными значениями и, в случае отклонения полученных значений от номинальных, с выхода I блока сравнения 32 на вход узла 3 разбраковки поступает сигнал о годности изделия; забракованное изделие узлом 3 разбраковки изделий отправляется в накопитель 8 бракованных изделий.Each meter has two channels (illuminator - projection lens, photodiode array). One channel sees one edge of the product, the second - the other edge of the product. Having processed information from both channels together, the value of the diameter or height of the product in this section is obtained. Carrying out measurements in several sections, the measurement results are entered into block 15 of the buffer storage device and then through block 16 of an analog-to-digital converter to block 17 of digital information processing with a serial interface and then via a monochannel to comparison unit 32 installed in the system unit of computer 18, which determines the suitability of the product, and also compares the obtained values of suitable products with nominal values and, in the case of deviation of the obtained values from the nominal ones, from the output of I comparison unit 32 to input d grading unit 3 receives a signal on the validity of the product; the rejected product by the unit 3 of product sorting is sent to the drive 8 defective products.

Годное изделие узлом 4 подачи изделий подается на устройство 5 контроля прилегания оболочки к сердечнику. С выхода II блока сравнения 32 на вход блока 28 управления шаговым двигателем 30 перемещения пьезопреобразователей 19 и 20 узла контроля прилегания оболочки к сердечнику, контролирующих прилегание оболочки по образующей изделия, поступает сигнал на перемещение пьезопреобразователей 19, 20 на величину, равную разности номинального и полученного значений размеров диаметра изделия узлом контроля геометрических размеров, а с выхода III блока сравнения 32 на вход блока 29 управления шаговым двигателем 31 перемещения пьезопреобразователей 21, 22, контролирующих прилегание оболочки к сердечнику по торцу изделия, поступает сигнал на перемещение пьезопреобразователя шаговым двигателем на величину, равную половине разности номинального и полученного значений размеров высоты изделия узлом контроля геометрических размеров.A suitable product by the product supply unit 4 is supplied to the device 5 for monitoring the fit of the shell to the core. From the output II of the comparison unit 32 to the input of the control unit 28 of the stepper motor 30 for moving the piezoelectric transducers 19 and 20 of the control unit for the fit of the shell to the core, controlling the fit of the shell along the generatrix of the product, a signal is received to move the piezoelectric transducers 19, 20 by an amount equal to the difference between the nominal and received values the dimensions of the product diameter by the geometric control unit, and from the output of the III comparison unit 32 to the input of the control unit 29 of the stepper motor 31 for moving the piezoelectric transducers 21, 22, the control which are adjacent to the core to the core at the end of the product, a signal is received to move the piezoelectric transducer by a stepper motor by an amount equal to half the difference between the nominal and received values of the height of the product by the geometric control unit.

По сигналу с выхода пьезопреобразователя 20, поступающего на вход I блока 23 управления контроля прилегания оболочки к сердечнику, с выхода I блока 23 на вход I генератора 24 ультразвуковых импульсов поступает сигнал запуска ультразвуковых импульсов, а с выхода II блока 23 управления контроля прилегания оболочки к сердечнику на вход I коммутатора 25 сигнал разрешения коммутации первого измерительного канала, состоящего из пьезопреобразователей 19 и 21, соединенных параллельно, но разнесенных в пространстве таким образом, чтобы сигнал, вышедший с пьезопреобразователя 19, отразился от изделия и возвратился к пьезопреобразователю 19 раньше, чем отраженный от изделия сигнал, вышедший с пьезопреобразователя 21, возвратился бы к пьезопреобразователю 21.The signal from the output of the piezoelectric transducer 20 to the input I of the control unit 23 controls the fit of the shell to the core, from the output of I block 23 to the input I of the generator 24 of ultrasonic pulses, the trigger signal for ultrasonic pulses is received, and the output II of the control unit 23 controls the fit of the shell to the core to the input I of the switch 25, the switching permission signal of the first measuring channel, consisting of piezoelectric transducers 19 and 21, connected in parallel, but spaced in space so that the signal output from the transducer 19, reflected from the product and returned to the piezoelectric transducer 19 earlier than the signal reflected from the product, coming from the piezoelectric transducer 21, would return to the piezoelectric transducer 21.

После возвращения отраженного сигнала к пьезопреобразователю 21 коммутатор 25 подает сигнал с генератора 24 ультразвуковых импульсов на второй измерительный канал, состоящий из пьезопреобразователей 20, 22, соединенных и разнесенных в пространстве аналогично первому измерительному каналу. Отраженные от изделия сигналы через коммутатор 25, приемник 26 ультразвуковых сигналов и аналого-цифровой преобразователь 27 поступают в блок сравнения 32, где по их параметрам выносится заключение о годности изделия.After the return of the reflected signal to the piezoelectric transducer 21, the switch 25 supplies a signal from the ultrasonic pulse generator 24 to the second measuring channel, consisting of piezoelectric transducers 20, 22 connected and spaced in space similarly to the first measuring channel. The signals reflected from the product through the switch 25, the receiver 26 of ultrasonic signals and the analog-to-digital Converter 27 are received in the comparison unit 32, where their parameters are used to make a conclusion about the suitability of the product.

С выхода I блока сравнения 32 на вход узла 6 разбраковки поступает сигнал о годности изделия, и забракованное изделие узлом 6 разбраковки изделий отправляется в накопитель 8 бракованных изделий. Изделие, признанное годным, узлом 6 разбраковки изделий отправляется в накопитель 7 годных изделий.From the output I of the comparison unit 32, the signal on the product validity is received at the input of the rejecting unit 6, and the rejected product by the product rejecting unit 6 is sent to the defective product storage 8. The product recognized as valid by the unit 6 of product sorting is sent to the drive 7 suitable products.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность контроля изделий и производить контроль изделий различных типоразмеров.Thus, the use of the invention allows to increase the accuracy of control of products and to control products of various sizes.

Claims (1)

Линия контроля цилиндрических изделий, содержащая устройство для измерения геометрических размеров, устройство для измерения прилегания оболочки к сердечнику с системами измерения и управления каждого из них, транспортирующее средство с накопителями, отличающаяся тем, что системы измерения каждого устройства соединены между собой блоком сравнения, входы которого соединены с блоком регистрации значений геометрических размеров, а выходы соединены с блоком управления шаговыми двигателями перемещения пьезопреобразователей измерения прилегания оболочки к сердечнику, пьезопреобразователи попарно параллельно соединены и в каждой паре установлены на различном расстоянии от поверхности изделий, а транспортирующее средство с накопителями выполнено в виде приводных вилочных перегружателей и лотков, которые шарнирно соединены между собой и ярусно установлены на осях стойки.A control line for cylindrical products, containing a device for measuring geometric dimensions, a device for measuring the fit of the shell to the core with measurement and control systems for each of them, a transporting device with storage devices, characterized in that the measurement systems of each device are interconnected by a comparison unit, the inputs of which are connected with a unit for recording values of geometric dimensions, and the outputs are connected to a control unit for stepper motors for moving the piezoelectric transducers of measurement the shell adjacent to the core, the piezoelectric transducers are paired in parallel and installed in each pair at different distances from the surface of the products, and the conveyor means with drives are made in the form of drive fork cranes and trays that are pivotally connected to each other and tier mounted on the axes of the rack.
RU2003118459/28A 2003-06-18 2003-06-18 Control line for cylindrical articles RU2253111C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003118459/28A RU2253111C2 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Control line for cylindrical articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003118459/28A RU2253111C2 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Control line for cylindrical articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003118459A RU2003118459A (en) 2004-12-10
RU2253111C2 true RU2253111C2 (en) 2005-05-27

Family

ID=35824826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003118459/28A RU2253111C2 (en) 2003-06-18 2003-06-18 Control line for cylindrical articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253111C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2128111C1 (en) * 1997-04-22 1999-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic line to inspect articles
RU2178140C1 (en) * 2000-05-30 2002-01-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Unit for contact-free measurement of geometric parameters of cylindrical articles
RU2187104C2 (en) * 1999-07-07 2002-08-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Automated plant for ultrasonic test of articles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2128111C1 (en) * 1997-04-22 1999-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic line to inspect articles
RU2187104C2 (en) * 1999-07-07 2002-08-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Automated plant for ultrasonic test of articles
RU2178140C1 (en) * 2000-05-30 2002-01-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Unit for contact-free measurement of geometric parameters of cylindrical articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7075654B2 (en) Measuring apparatus and measuring chip
US20220171071A1 (en) Lidar and automated driving device
CA2093551C (en) Method and apparatus for measuring the dimensions of an object
US5606174A (en) Method and device for detecting a shape of object with high resolution measurement of displacement of an object surface from a reference plane
US5414268A (en) Light scanner with interlaced camera fields and parallel light beams
CN102169050B (en) Comprehensive measurement method for reflectivity
US5644392A (en) Scanning system for lumber
US4012149A (en) Measuring method and equipment for locating a break in an optical cable
US4457622A (en) Screw inspection device
CN111051915A (en) Shared waveguide for LIDAR transmitters and receivers
WO2017164989A1 (en) Integrated illumination and detection for lidar based 3-d imaging
US20040021100A1 (en) Fiber-optic sensor for measuring level of fluid
US8634076B2 (en) Multi-sample scattering measurements
ES8605337A1 (en) Apparatus for inspection of substantially cylindrical objects.
US6150666A (en) Polyfocal representation of the surface profile of any given object
US6806459B1 (en) Measurement of transparent container sidewall thickness
RU2253111C2 (en) Control line for cylindrical articles
CN1938581A (en) Optical inspection for container lean
WO2014133455A1 (en) Measurement of focal points and other features in optical systems
EP0608634A2 (en) Surface shape measurement device
US4885461A (en) Object identifying device
CN110220469A (en) The method and apparatus that internal diameter for transparent pipe measures
US6285451B1 (en) Noncontacting optical method for determining thickness and related apparatus
GB1584452A (en) Optical scanners
US20240175990A1 (en) Lidar

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130619