SU1409902A1 - Устройство дл контрол качества текстильных и трикотажных полотен - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  контрол  качества текстильных и трикотажных полотен. Цель изобретени  - повышение надежности устройства и увеличение коэффициента пропускани  оптической системы. Устройство содержит лазер, узел сканировани , состо щий из отклон ющей оптической системы и микрообъектива, стек- ловолоконный блок, несколько проекционных объективов, приемный блок, состо щий из двух приемных систем, .расположенных над и под контролируемым полотном, фазоинвертора, -схемы определени  пол рности импульса, сумматора , управл емого фазоинвертора, и блок обработки информации. Устройство способно контролировать качество материала как в проход щем, так и в отраженном свете, обладает стойкостью к разъюстировкам и большим коэффициентом пропускани  оптической системы . Параметры устройства (число проекционных объективов, их фокусные рассто ни , размеры лазерного луча и др.) оптимизированы по отношению к геометрическим размерам и скорости движени  контролируемого полотна. Формула изобретени  содержит математическое выражение, св зьшающее указанные параметры. З Ил. § СЛ

Description

Изобретение относитс  к текстильному и трикотажному машиностроению и может быть использовано дл  разбраковки текстильных и трикотажных полотен, а также дл  определени  наличи  дефектов в других длинномерных материалах .

Цель изобретени  - повышение надежности устройства и точности контрол  путем увеличени  коэффициента пропускани  оптической системы.

На фиг. 1 представлена оптическа  схема устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1 (торцова  поверхность делител ); на фиг. 3 - схема обработки сигнала.

Устройство дл  контрол  качества текстильных и трикотажных полотен содержит лазер I, узел 2 сканирова- ни , состо щий из отклон ющей оптической системы 3, микрообъектива 4 и электродвигател  5, делитель 6, состо щий из нескольких стекловоло- конных жгутов 7, формирующую свето- вой пучок оптическую систему 8, состо щую из нескольких проекционных объективов 9, приемный блок 10, состо щий из приемньк оптических систем И и 12, расположенных над и под кон- тролируемым полотном 13 и состо щих из нескольких однотипных объективов 14, фотоприемников 15 и св занных с ними предварительных усилителей 16 и 17, фазоинвертора 18, схемы 19 опре- делени  пол рности импульса, суммато- . ра 20, управл емого (фазоинвертора 21, и блок 22 обработки информации

Устройство работает следующим об- разом.

Пучок .света от лазера 1 (фиг. I) направл етс  на вращающуюс  отклон ющую оптическзпо систему 3, жестко св занную с микрообъективом 4. При этом ось лазерного излучени  совмещена с осью вращени  электродвигател  5. Оптическа  система 3 отклон ет светово пучок на 180 и направл ет его на микрообъектив 4. Последний фокусируе лазерное излучение. При этом фокальна  плоскость микрообъектива 4 совмещена с плоскостью, в которой расположены входные торцы стекловолоконных жгутов 7 делител  б. Центры стекло- волоконных жгутов 7 делител  .6 расположены по окружности, радиус R которой равен рассто нию между осью вращени  электродвигател  5 и оптическо

осью микрообъектива 4 и определ етс  формулой

R-Kf / Arf::f.XL- ) ск R-KWI- TL 1 Г

где К - число проекционных объективов формирующей световой пучок оптической системы; off фокусное рассто ние проекционных объективов; А - относительное отверстие проекционных объективов; - разрешение устройства; 0 - расходимость лазерного излучени ;

U - диаметр лазерного пучка; Jb - увеличение проекционных объективов;

L - ширина контролируемого материала;

- скорость перемещени  светового п тна в плоскости контролируемого полотна; VP - скорость движени  контролируемого полотна.

При вращении узла 2 сканировани  световое п тно, формируемое микрообъективом 4, перемещаетс  по входны торцам стекловолоконных жгутов 7. При этом оно также перемещаетс  как по выходным торцам стекловолоконных жгутов 7, расположенных в предметных плоскост х проекционных объективов 9 которые установлены на равных рассто ни х друг от друга в направлении перпендикул рном направлению движени контролируемого полотна 13, так и в плоскост х изображений этих объективов , совмещенных с поверхностью контролируемого полотна 13,

Величина перемещени  светового п тна в плоскости контролируемого материала 13 определ етс  световым размером торца стекловолоконного жгута 7 и заданным увеличением проекционньп объективов 9. Размер светового п тна формируемого в плоскости контрол , определ етс  расходимостью лазерного излучени , фокусным рассто нием микрообъектива 4 и увеличением проек- : ционных объективов 9 формирующей световой пучок оптической системы 8 выбираетс  таким образом, чтобы сканирование лазерным пучком осуществл лось по всей ширине контролируемого материала 13.

Приемна  система 11 расположена над полотном 13 и контролирует качество материала в отраженном свете.

Приемна  система 11 состоит из нескольких объективов 14, удаленных друг от друга на равные рассто ни , и оптически сопр женных с ними фото- приемииков 15, выходы которых соединены с предварительным усилителем 16 При этом предметные плоскости объективов 14 совмещены с поверхностью контролируемого полотна 13, а в плос кост х изображений установлены фотоприемники 15.

Число объективов 14, размеры светчувствительных площадок фотоприемников 15 выбраны таким образом, чтобы осуществл лс  контроль за всей шириной полотна 13. Приемиа  система 12 приемного блока 10 располо еиа под материалом 3 и контролирует его качество в проход щем свете. Приемна  система 12 состоит из нескольких объективов I4 и фотоприемников 15 (в приемных системах П и 12 используютс  одинаковые объективы и фотоприемники ) .

Объективы 14 приемной системы 12 расположены соосно объективам 14 приемной системы П.Так как углы падени  сканирующего светового пучка посто нно измен ютс  во времени, то и индикатрисы рассе ни  отраженного и прошедшего через материал светового пучка также посто нно :-измен ютс . Индикатрисы рассе ни  как отраженного, так и прошедшего через материал световых пучков имеют диффузно-направ- ленный характер, причем качественные характеристики индикатрис рассе ни 

Управл емый фазоинвертор 21 измен ет пол рность поступающего на его . информационный вход сигнала лишь при поступлении на его управл ющий вход сигнала от схемы 19 определени  пол р45

(т.е. характер распределени  отраженной либо прошедшей через материал све-до ностн импульса, вход которой соединен товой энергии в угле) одинаковы как с выходом усилител  16 приемной снс- дл  отраженного, так н дл  прошедшего световых пучков и определ ютс  лишь структурой полотна и диаграммой направленности сканирующего пучка.

Таким образом, при отсутствии и поле зрени  приемного блока 10 дефектных участков поверхности контролируемого материала 13, уровень сигналов на выходах приемных систем 1 и 12 посто нно синхронно измен етс . Синхронно измен кйциес  электрические сигналы с выходов приемных систем 11 и 12 поступают на сумматор 20. В последнем происходит вычитание сигналов . На выходе сумматора 20 уровень сигнала посто нен и не зависит от

темы П. В свою очередь схема 19 определени  пол рности импульса вырабатывает управл ющий сигнал лишь при поступлении на ее вход импульсов отрицательной пол рности,

В случае, когда линейна  плотность дефектного участка меньше номинальной плотности материала, на выходе уснлн- д тел  16 по вл етс  отрицательный импульс . Фазоинвертор 18 измен ет фазу сигнала на противоположную, и на вход сумматора поступает положительный нм- пульс. В то же врем  на выходе предварительного уснлител  17 приемной системы 12 по вл етс  отрицательный импульс.

55

углов падени  сканирующего светового пучка.

0

5

0

5

Все дефекты текстильных и трикотажных полотен можно разделить на две группы: дефекты, линейна  плотность которых превьшает номинальную линейную плотность материала (уплотнени ) и дефекты, линейна  плотность которых меньше номинальной плотности материала (разр жени , дыры).

При по влении в поле зрени  приемного блока 10 дефектных участков полотна 13 на выходах приемных систем П и 12 по вл ютс  импульсы. Причем в случае, когда линейна  плотность дефектного участка превьш1ает номинальную, на выходе предварительного 16 приемной системы 11 по вл етс  импульс положительной пол рности , который через фазоинвертор 18 поступает на вход сумматора 20.

Фазоинвертор I8 измен ет фазу сигнала на противоположную лишь при поступлении импульсов отрицательной пол рности , поэтому на вход сумматора . поступают положительные импульсы. Одновременно на выходе предварительного усилител  17 приемной системы 12 по вл етс  импульс отрицательной пол рности , поступающий на второй вход сумматора 20. После вычитани  сигналов на входе сумматора 20 образуетс  импульс, который через управл емый фазоинвертор 21 поступает на вход блока 22 обработки информации.

Управл емый фазоинвертор 21 измен ет пол рность поступающего на его . информационный вход сигнала лишь при поступлении на его управл ющий вход сигнала от схемы 19 определени  пол ро ностн импульса, вход которой соединен с выходом усилител  16 приемной снс-

ностн импульса, вход которой соединен с выходом усилител  16 приемной снс-

темы П. В свою очередь схема 19 определени  пол рности импульса вырабатывает управл ющий сигнал лишь при поступлении на ее вход импульсов отрицательной пол рности,

В случае, когда линейна  плотность дефектного участка меньше номинальной плотности материала, на выходе уснлн- тел  16 по вл етс  отрицательный импульс . Фазоинвертор 18 измен ет фазу сигнала на противоположную, и на вход сумматора поступает положительный нм- пульс. В то же врем  на выходе предварительного уснлител  17 приемной системы 12 по вл етс  отрицательный импульс.

После вычитани  сигналов на выходе сумматора 20 образуетс  сигнал поло

|жительной пол рности, который посту- ает на информационный вход управл е- JMoro фазоинвертора 21. Одновременно |на управл ющий вход фаэоинвертора 21 поступает сигнал от схемы 19 опреде- |пени  пол рности импульса. Фазоинвер- тор 21 мен ет пол рность поступившего сигнала, и на вход блока обработки информации поступает импульс отрица- тельной пол рности.

Предлагаема  конструкци  устройства дл  контрол  качества текстильных и трикотажных полотен обеспечивает посто нство уровн  выходного сигнала, что улучшает точностные характеристики устройства и упрощает схему обработки информации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  кач-гства текстильных и трикотажных полотен, содержащее последовательно установ- ленны е и оптически св занные между собой лазер, узел сканировани , делитель светового пучка, формирздощую световой пучок оптическую систему и приемный блок, включающий в себ  набор объективов, оптически св зан- ных с фотоприемииками, соединенный с блоком обработки информации, отличающеес  тем, что,с целью повышени  надежности устройства и точности контрол  путем увеличени  коэффициента пропускани  оптической cнcтe в)I, узел сканировани  выполнен в воде вращающейс  отклон ющей системы; оптически св занной с микрообъективом , делитель светового пучка пред- ставл ет собой-блок, состо щий из стекловолоконных жгутов входные тор- щл которых установлены в фокальной плоскости микрообъектива по окружносг ти диаметром D, выходные торцы стекло волоконных жгутов оптически сопр жены с формирующей световой пучок оптичес

   кой системой, вьтолненной в виде системы параллельно установленных К проекционных объективов, при этом приемный блок вьтолиен в виде двух приемных систем, расположенных над и под контролируемьм полотном, и включает в себ  фазоинвертор, схему определени  пол рности импульса, сумматор и управл емый фазоинвертор, причем выход приемной системы, расположенной под полотном, соединен с одним из входов сумматора, выход приемной системы , расположенной над полотном, через фазоинвертор соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с Информационным входом управл емого фазоинвертора, вход фазоинвертора через схему определени  пол рности импульса соединен с управл ющим входом управл емого фазоинвертора, выход которого соединен с блоком обработки информации, а величина D равна

   -Kfo,f

   fAJ-6( t- TL.

   ±1: lii J У„

   где К - число проекционных объективов формирукодей световой пу- чок оптической системы; fgj - фокусное рассто ние проекционшлх объективов; А - относительное отверстие проекщюнных объективов; сГ- разрешение устройства; в - расходимость лазерного излучени  ;

   Л - диаметр лазерного пучка; Ji- увеличение проекционных объективов ;

   L - ширина контролируемого полотна;

   УСД - скорость перемещени  светового п тна в плоскости контролируемого полотна; У„ - скорость движени  контролируемого полотна.

   I

   Фиг.1 4-A

   г/е.2

   Составитель В. Калечиц Редактор И. Касарда Техред Л.Олийнык

   Заказ 3470/39

   Тираж 847

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Фие.З

   Корректор М. Пожо

   Подписное