[go: up one dir, main page]

RU2660758C1 - Moving object size control system - Google Patents

Moving object size control system Download PDF

Info

Publication number
RU2660758C1
RU2660758C1 RU2017113432A RU2017113432A RU2660758C1 RU 2660758 C1 RU2660758 C1 RU 2660758C1 RU 2017113432 A RU2017113432 A RU 2017113432A RU 2017113432 A RU2017113432 A RU 2017113432A RU 2660758 C1 RU2660758 C1 RU 2660758C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range finder
laser range
laser
moving object
information processing
Prior art date
Application number
RU2017113432A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Павлович Иерусалимов
Вадим Юрьевич Теплов
Original Assignee
Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
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 Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") filed Critical Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК")
Priority to RU2017113432A priority Critical patent/RU2660758C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660758C1 publication Critical patent/RU2660758C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment and can be used in machine building and metallurgy, for example, in the moving in the confined space object size measuring, in particular in the technological process, for example, to control the blanks length moving along the cold cutting saws conveyors. As a measuring sensor, the claimed moving object size control system comprises laser range finder connected to the information processing unit and mounted at an angle to the object surface, indication unit, which is connected to the information processing unit and the laser rangefinder by the communication cable, and orientation device, on which the laser range finder is rigidly fixed. At that, the laser range finder laser beam is directed to the object's movement trajectory at an angle necessary to hit the object end face.
EFFECT: enabling the moving object size measuring ability by the laser range finder orientation.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и металлургии, например, при измерении размера объекта, движущегося в ограниченном пространстве, в частности в технологическом процессе, например, для контроля длин заготовок, движущихся по транспортерам пил холодной резки.The invention relates to measuring technique and can be used in mechanical engineering and metallurgy, for example, when measuring the size of an object moving in a limited space, in particular in a technological process, for example, to control the lengths of workpieces moving along conveyors of cold cutting saws.

Известно интерференционное устройство для измерения перемещений объектов (Авторское свидетельство РФ № 1663416, кл. G 01 В 11/16, опубл. 15.07.1991, бюл. № 26), содержащее устройство монохроматического излучения, две дисперсионные призмы с телескопической системой и двумя отражателями, причем второй отражатель выполнен в виде многоступенчатого зеркала.Known interference device for measuring the movement of objects (Copyright certificate of the Russian Federation No. 1663416, class G 01 B 11/16, publ. 07/15/1991, bull. No. 26), containing a device for monochromatic radiation, two dispersion prisms with a telescopic system and two reflectors, moreover, the second reflector is made in the form of a multi-stage mirror.

При работе устройства пучки света от источников направляются на дисперсионную призму, после прохождения которой сходятся в один луч, который расщепляется телескопической системой в плоский пучок.When the device is operating, light beams from sources are directed to a dispersion prism, after passing through which they converge into one beam, which is split by a telescopic system into a flat beam.

Далее пучок делится светоделителем на два, которые, отразившись от зеркала и отражателя, расщепляются по длинам волн дисперсионной призмой на два пучка и формируют интерференционные картины в виде полос с различной интенсивностью.Next, the beam is divided by a beam splitter into two, which, reflected from the mirror and the reflector, are split by wavelengths of the dispersion prism into two beams and form interference patterns in the form of bands with different intensities.

Недостатком устройства является то, что при изменении пределов измерения изменяется использование активной площади преобразователя света вследствие различной площади отверстий в диафрагме, соответствующих различным пределам измерения. Это ведет к изменению величины выходного электрического сигнала, соответствующего пределу измерения, и к изменению характеристик фотоэлектрической схемы измерения и требует проведения тарировки или дополнительной настройки.The disadvantage of this device is that when the measurement limits are changed, the use of the active area of the light transducer changes due to the different area of the holes in the diaphragm corresponding to different measurement limits. This leads to a change in the value of the output electric signal corresponding to the measurement limit, and to a change in the characteristics of the photoelectric measurement circuit and requires calibration or additional settings.

Известно устройство (патент РФ № 2247936, кл. G 01 В 7/00, G 01 В 7/16, опубл. 10.03.2005), которое содержит три идентичных датчика расстояния, подключенных к соответствующим измерительным преобразователям, и блок обработки информации. Два датчика расстояния установлены относительно контролирующего объекта дифференциально, а третий жестко закреплен на постоянном и известном расстоянии от поверхности контролируемого объекта. Блок обработки информации содержит блок сложения, два блока вычитания, три блока умножения, два блока деления и блок памяти. В качестве информативной величины, характеризующей перемещение объекта, принимается перемещение точки, расположенной на одной из граней объекта. Величина деформации определяется по интегральной деформации объекта между его крайними точками.A device is known (RF patent No. 2247936, class G 01 B 7/00, G 01 B 7/16, published March 10, 2005), which contains three identical distance sensors connected to the corresponding transducers, and an information processing unit. Two distance sensors are installed relative to the controlling object differentially, and the third is rigidly fixed at a constant and known distance from the surface of the controlled object. The information processing unit contains an addition unit, two subtraction units, three multiplication units, two division units, and a memory unit. As an informative quantity characterizing the movement of an object, the movement of a point located on one of the faces of the object is taken. The magnitude of the deformation is determined by the integral deformation of the object between its extreme points.

Недостатком данного устройства является высокая стоимость измерительной техники.The disadvantage of this device is the high cost of measuring equipment.

Наиболее близким к заявляемому устройству является система контроля размеров движущегося объекта (патент РФ на полезную модель №55965, кл. G 01 В 11/00, G 01 В 11/02, опубл. 27.08.2006), содержащая датчик наличия объекта, а в качестве измерительных датчиков используют два лазерных дальномера, расположенных по обеим сторонам и на одном уровне с объектом, при этом лучи лазерных дальномеров направлены навстречу друг другу и перпендикулярно направлению движения объекта, а при одновременном параллельном перемещении 2-х объектов дополнительно подключают еще два лазерных дальномера, которые устанавливают ниже уровня движущихся объектов, причем лазерный луч направлен вверх под углом, необходимым для попадания на боковую поверхность объекта.Closest to the claimed device is a system for controlling the size of a moving object (RF patent for utility model No. 55965, class G 01 B 11/00, G 01 B 11/02, publ. 08.27.2006) containing a sensor for the presence of the object, and in Two laser range finders located on both sides and at the same level as the object are used as measuring sensors, while the rays of the laser range finders are directed towards each other and perpendicular to the direction of the object’s movement, and with the simultaneous parallel movement of 2 objects, an additional a laser rangefinder that set below the moving object, wherein the laser beam is pointing up at an angle necessary to contact the side surface of the object.

Недостатком данной системы контроля является невысокая надежность определения длины объекта при его движении.The disadvantage of this control system is the low reliability of determining the length of an object during its movement.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности измерения размера движущегося объекта посредством ориентирования лазерного дальномера, причем лазерный луч направлен к траектории движения объекта под углом, необходимым для попадания на торцевую поверхность объекта и индикации результатов измерения.The technical result of the invention is the ability to measure the size of a moving object by orienting the laser rangefinder, and the laser beam is directed toward the trajectory of the object at an angle necessary to hit the end surface of the object and display the measurement results.

Технический результат достигается за счет комплекса контроля размера движущегося объекта, содержащего в качестве измерительного датчика лазерный дальномер, подключенный к блоку обработки информации и установленный под углом к поверхности объекта, блок индикации, который соединен с блоком обработки информации и лазерным дальномером посредством кабеля связи, и устройство ориентирования, на котором жестко закреплен лазерный дальномер, причем лазерный луч лазерного дальномера направляют к траектории движущегося объекта под углом, необходимым для попадания на торцевую поверхность объекта.The technical result is achieved due to a complex for controlling the size of a moving object, containing as a measuring sensor a laser range finder connected to the information processing unit and installed at an angle to the surface of the object, an indication unit that is connected to the information processing unit and the laser range finder via a communication cable, and a device orientation, on which the laser rangefinder is rigidly fixed, and the laser beam of the laser rangefinder is directed to the trajectory of a moving object at an angle Required to hit the end surface of the object.

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На фиг.1 показана функциональная схема, реализующая предлагаемое техническое решение.Figure 1 shows a functional diagram that implements the proposed technical solution.

Комплекс контроля размера движущегося объекта содержит лазерный дальномер 1, блок обработки информации 2, блок индикации 3 и устройство 4 для ориентирования лазерного дальномера.The control system for the size of a moving object contains a laser rangefinder 1, an information processing unit 2, an indication unit 3, and a device 4 for orienting the laser rangefinder.

Принцип работы комплекса основан на использовании лазерного дальномера, позволяющего бесконтактным методом с помощью измерения задержки времени между посланным и отраженным лазерным излучением определять расстояние до поверхности движущегося объекта.The principle of operation of the complex is based on the use of a laser range finder, which allows the non-contact method to determine the distance to the surface of a moving object by measuring the time delay between the sent and reflected laser radiation.

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

Лазерный дальномер 1 комплекса осуществляет зондирование торца движущейся объекта (заготовки) 5 лазерным излучением и производит измерение расстояния до него (торца). Для обеспечения взаимного положения между траекторией движения объекта и лазерным лучом с помощью устройства ориентирования 4 угловое положение лазерного дальномера 1 относительно траектории движения объекта (заготовки) предварительно ориентируют. Показания лазерного дальномера 1 в цифровом виде передаются в блок обработки информации 2. Блок обработки информации 2 осуществляет сбор информации о расстоянии от дальномера до поверхности торца заготовки, расчет значений её текущей длины и передачу информации в блок индикации 3. Блок индикации 3 показывает длину заготовки.The laser range finder 1 of the complex senses the end face of a moving object (workpiece) 5 by laser radiation and measures the distance to it (end face). To ensure a mutual position between the trajectory of the object and the laser beam using the orienting device 4, the angular position of the laser rangefinder 1 relative to the trajectory of the object (workpiece) is pre-oriented. The readings of the laser range finder 1 are digitally transmitted to the information processing unit 2. The information processing unit 2 collects information about the distance from the range finder to the surface of the workpiece end face, calculates the values of its current length and transfers information to the display unit 3. Display unit 3 shows the length of the workpiece.

Комплекс предназначен для контроля длин каждой из отрезанных заготовок, движущихся по транспортерам пил холодной резки.The complex is designed to control the lengths of each of the cut billets moving along the conveyors of cold cutting saws.

Пример реализации комплексаComplex implementation example

В состав комплекса входят:The complex includes:

- лазерный дальномер;- laser rangefinder;

- устройство для ориентирования лазерного дальномера - device for orienting the laser rangefinder

- блок обработки информации;- information processing unit;

- блок индикации;- indication unit;

- кабели питания и связи.- power and communication cables.

Лазерный дальномер 1 и устройство ориентирования 4 жестко закреплены между собой и располагаются непосредственно сбоку от транспортера пил холодной резки. Блок обработки информации 2 и блок индикации 3 располагают на технологическом посту и соединяют с лазерным дальномером 1 кабелями связи и питания.The laser range finder 1 and the orienting device 4 are rigidly fixed to each other and are located directly on the side of the cold cutting saw conveyor. The information processing unit 2 and the display unit 3 are located at the processing station and are connected to the laser rangefinder 1 by communication and power cables.

Пример.Example.

Комплекс контроля размера движущегося объекта разработан и опробован в АО «ЕВРАЗ Нижнетагильском металлургическом комбинате» в колесобандажном цехе на пилах холодной резки заготовок.A complex for controlling the size of a moving object was developed and tested at EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Plant JSC in the wheel bandage shop on cold cutting saws.

Технические характеристики устройства приведены в таблице 1Technical characteristics of the device are shown in table 1

Таблица 1Table 1

Параметры
Options
ЗначениеValue
Точность измерения длины заготовки, ммAccuracy of measuring the length of the workpiece, mm ± 3± 3 Достоверность измерений, %, не менееReliability of measurements,%, not less 9595 Количество измерений на одной заготовке, раз, не менееNumber of measurements on one workpiece, times, no less than 33 Температура окружающей среды в месте
размещения лазерных дальномеров, °С
Ambient temperature in place
placement of laser rangefinders, ° C
от 0 до 40
from 0 to 40
Угол ориентации лазерного дальномера относительно траектории движения объекта (заготовки).The orientation angle of the laser rangefinder relative to the path of the object (workpiece). От 10° до 12º10 ° to 12º Напряжение питания, В Supply voltage 220220 Потребляемая мощность, ВтPower consumption 100one hundred

Достоинством предложенного комплекса контроля размера движущегося объекта является его высокая надежность и достоверность измерений при определении длины движущегося объекта.The advantage of the proposed complex for controlling the size of a moving object is its high reliability and reliability of measurements when determining the length of a moving object.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет технический результат.Thus, the claimed technical solution fully fulfills the technical result.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно- технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения.The analysis of the prior art, including a search by patents and scientific and technical information and identification of sources containing information about analogues of the claimed technical solution, allowed us to establish that the applicant did not find sources characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Заявляемое изобретение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия «промышленная применимость».The claimed invention can be implemented industrially in mass production using well-known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Комплекс контроля размера движущегося объекта, содержащий в качестве измерительного датчика лазерный дальномер (1), подключенный к блоку обработки информации (2) и установленный под углом к поверхности объекта, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок индикации (3), который соединен с блоком обработки информации и лазерным дальномером (1) посредством кабеля связи, и устройство ориентирования (4), на котором жестко закреплен лазерный дальномер (1), причем лазерный луч лазерного дальномера (1) направляют к траектории движущегося объекта (5) под углом, необходимым для попадания на торцевую поверхность объекта. A system for controlling the size of a moving object, containing as a measuring sensor a laser range finder (1) connected to an information processing unit (2) and installed at an angle to the surface of the object, characterized in that it further comprises an indication unit (3), which is connected to the unit information processing and a laser range finder (1) through a communication cable, and an orienting device (4) on which the laser range finder (1) is rigidly fixed, and the laser beam of the laser range finder (1) is directed to the trajectory of the moving object Project (5) at an angle necessary to hit the end surface of the object.
RU2017113432A 2017-04-19 2017-04-19 Moving object size control system RU2660758C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017113432A RU2660758C1 (en) 2017-04-19 2017-04-19 Moving object size control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017113432A RU2660758C1 (en) 2017-04-19 2017-04-19 Moving object size control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660758C1 true RU2660758C1 (en) 2018-07-09

Family

ID=62815988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017113432A RU2660758C1 (en) 2017-04-19 2017-04-19 Moving object size control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660758C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247941C2 (en) * 2002-06-07 2005-03-10 Анцыгин Александр Витальевич Optical system for determining co-ordinates of object
RU55965U1 (en) * 2006-02-21 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат (ОАО "НТМК") MOVING OBJECT SIZE CONTROL SYSTEM
RU95111U1 (en) * 2009-12-25 2010-06-10 Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") DEVICE FOR MONITORING HOT SIZES
US20130133917A1 (en) * 2011-05-23 2013-05-30 Active Power, Inc. Insulation system for prevention of corona discharge
RU2521220C2 (en) * 2012-07-17 2014-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-проектный инстиут "Исследование мостов и других инженерных сооружений" Method to measure object linear displacement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247941C2 (en) * 2002-06-07 2005-03-10 Анцыгин Александр Витальевич Optical system for determining co-ordinates of object
RU55965U1 (en) * 2006-02-21 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат (ОАО "НТМК") MOVING OBJECT SIZE CONTROL SYSTEM
RU95111U1 (en) * 2009-12-25 2010-06-10 Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") DEVICE FOR MONITORING HOT SIZES
US20130133917A1 (en) * 2011-05-23 2013-05-30 Active Power, Inc. Insulation system for prevention of corona discharge
RU2521220C2 (en) * 2012-07-17 2014-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-проектный инстиут "Исследование мостов и других инженерных сооружений" Method to measure object linear displacement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103364174A (en) Multiparameter digitlization measuring instrument of visible near infrared laser beam
PL370901A1 (en) Sensor designed to measure distance and method for measuring distance
JPH0455242B2 (en)
KR970707424A (en) Calibrable Optical Disatance Sensing System and Method
RU2013135115A (en) MANUAL LASER RANGE
CN108801147A (en) A kind of Optical devices and measurement method measuring speed of moving body
CN104197848A (en) Double-frequency differential thickness measurement method and equipment
RU2660758C1 (en) Moving object size control system
US20090262329A1 (en) Distance measuring system
RU2540982C1 (en) Method of determining coordinates of targets (versions) and system therefor (versions)
RU95111U1 (en) DEVICE FOR MONITORING HOT SIZES
CN203286992U (en) Detection device for verticality of laser beam
RU55965U1 (en) MOVING OBJECT SIZE CONTROL SYSTEM
KR20110083128A (en) Machine tool equipped with position correction sensor and operation method
RU66026U1 (en) POSITIONING SYSTEMS
RU61408U1 (en) LASER DOPPLER METER OF LENGTH AND RENT SPEED
RU2013122234A (en) METHOD FOR DETERMINING COORDINATES OF GOALS AND COMPLEX FOR ITS IMPLEMENTATION
Grishkanich et al. Coordinate measuring systems based on solid chip and microlasers
RU2247321C1 (en) Object location finder
KR20150129409A (en) A searchlight which runs on the kinetic energy generated by a motion sensor equipped with laser range finder
KR200267446Y1 (en) Portable thickness or width measuring device
Denisov et al. Three-beam triangulating sensor
CN103499279A (en) Linear displacement laser interferometer calibration method and device based on three standard optical axes
CN109612399A (en) Displacement-deformation measuring device and method based on PSD and laser ranging
FI60780B (en) FOER REQUIREMENTS FOR THE MAINTENANCE OF DISTANCE MELLAN EN MAETNINGSPUNKT OCH ETT FOEREMAOL