专利名称：:系统地检测物体(包括网球)的方法和装置的制作方法在此以前，对网球和其它物体是进行检测以及其它处理以决定其是否符合标准或规格的(参见美国专利第4，472，960)。具体地说，网球的检测是用检测站(工位)来进行的，其中检测站中的操作以及球从站到站之间的传递都是人工完成的。检测的目的是要满足国际、国内或其它网球组织所提出的对球的要求。现有的球检测装置包括测径器，测量直径的“通过-不通过”测量仪，以及测定重量的计量秤。其它的球的测量仪器包括使球处于一定负荷下测量球的变形的压力台钳。对于肉类包装和饼干包装，提出过传递和检查的半自动系统，(例如对肉类包装的美国专利第3，515，053对于饼干包装的美国专利第3，435，685)，但对于检测物体，例如网球，至今尚未令人满意的系统或方法。广泛地说，本发明是一系列由计算机控制的预处理、检验和测量站，按有控制的、定时的选择的顺序先对物体进行预处理然后对物体进行检验和测试。中央计算机启动，控制并且终止每一检测站中的各个分站的每一测试步骤。计算机同样也控制传递和处理物体的电机装置，并且最终处理检测信息并把经过处理的信息输入到显示终端和打印机上，由打印机记录下所选择的检测量和其它检测结果。本发明的特点是，可以同时对大量可变形物体例如网球进行预处理和检测，而且可以把检测数据记录、处理和存储起来。图1A是说明整个方法的流程图;图1B是关于本发明的方法的方框图;图1C是说明关于主计算机及其有关设备的另一个方框图;图1是预处理和测量站的视图;图2是沿图1中线2-2所切割的截面图;图3是沿图2中线3-3所切割的截面图;图4是沿图1中线4-4所截割的截面图;图5是弹性测试站的正面视图;图6是沿图5中6-6线所切割的截面图;图7是弹性测试站的部分放大的视图;图8是沿图5中8-8线所截的截面图;图9是说明球检测的端视截面图;图10是压力站的正面截面图;图11是压力站的平面视图;图11A和11B是描述球的正向和逆向变线曲线的示意图;图12是描述十个球，三十次循环的测试图;图13A～13D是电路图;图14A～14C是与弹性检测站工作有关的逻辑控制电路。参见附图1A，实现本发明的系统的步骤构成如图所示。图中系统开始时先输入标志所测试的网球是属于何人所有的数据，如代表客户的名字的数据，或者代表一只只网球(逐个网球)的数据等等。网球先依次送入第一测试站以进行预处理。系统中的显示装置用以保证系统的适当的顺序及操作的正确无误。在弹性测试结束以后，网球再次以适当的次序送入最后一个测试站以近行变形测试。最后，可以将测试结果打印出来，报告客户。参见附图1B，系统测试装置(TestEquip.)由中央处理单元(CPU)操作和控制。计算处理机最好具有68000/8MHZ/32位寄存器和存取时间为384KBRAM/250NS的存贮器以及128KB的ROM.IBM9001仪表计算机是可以今人满意的。其它组成部分包括实时控制系统(RTC)，操作系统(O/S)和软件系统(S/W)。同时还有图象显视控制台(CRT)和输入键盘(KB)。在该系统中计算机所用的计算程序见附录1～4，该程序是用汇编语言写成的。更具体地说，附录1(52页)和附录2(139页)包含了由前端处理机完成的实现数据处理所必需的代码，附录3(52页)包含由前端处理机实现的I/O功能的代码。此外，附录4包含了由用户控制的主计算机实现的完成I/O功能所必需的代码。图1c所示由所建立的系统构成。锦标赛或其它正式比赛所用的网球必须符合特殊的标准。例如，美国网球协会颁布了下述网球标准“…球直径必须大于2.5英寸(6.35cm)并小于25/8英寸(6.67cm)，重量必须大于两盎司(56.7克)并小于21/16盎司(58.5克)。当球从100英寸(254cm)高度落在混凝土地板上时，弹起的高度必须大于53英寸(135cm)且小于58英寸(147cm)。在18磅负荷下(8.165Kg)，球的正向变形必须大于0.220英寸(0.56cm)并小于0.29英寸(0.74cm)，其返回变形必须大于0.350英寸(0.89cm)并小于0.425英寸(1.08cm)。上述的两种形变数字必须是沿球的三个轴向的三个读数的平均值，在每一情况下，任意两次的读数之间的差别不得大于0.030英寸(0.08cm)”。该协会还规定了进行检测时的温度，湿度和其他条件，如在检测以前(预压步骤中)各个球的初始弯曲量等。参见附图1，2，3，预处理站9的作用是在测量大小，重量和其它测量以前扭曲网球。站9包括框架结构10，基座11，层面板12和顶板13。在层面板12上安置了网球转台16，该转台16具有四个锁眼形的球支撑孔15x，15y，15z和15e。转台16通过步进驱动电机17、电机驱动轴18、轴滑轮19、台滑轮轴单元20(tablepulley-shaftunit20)和皮带21能够逆时针方向换挡旋转。在站9中有标有x、y、z、e的四个分站位置(参见图2)。设在位置X，Y处的网球由设在位置X，Y，Z处的球的下面气动活塞球升降装置22，23控制上升或下降。用于分站X和Y的球的升降装置(分站Z不需升降装置，因为球被压在该处)22，23包括设在往复活塞26上的凹状球托架24。往复活塞26被空气压力向上驱动并由重力返回原处。球托架24具有适合于穿过锁孔支承孔15x和15y安装的形状和大小。每个被测试的网球由人工定向放在分站X处，以防止压在接缝上。球1(一系列被检测的球中的第1个)被置在分站X处;通过计算机控制装置的运行启动预压处理，升降装置22把球1上升到图中虚线所示位置28(图1)。在该位置时，球1被水平球加压单元29X加压，该水平网球加压单元包括固定板31，一对有一定间距的导杆套管32，33，活动颚板34，以及气动活塞30，活动板34被驱向固定板31对网球1加压，直到它分别与导杆套管32，33上的连接套管36，37相啮合为止。套管36，37限制对球加压的压力。接着，活动颚板34回缩，升降装置22下降，球1返回到开孔15X处。转台16逆时针旋转(图2)，直到球1到达分站15Y处，而在该处，升降装置23使球1上升由球加压单元39Y加压。网球加压单元39Y，和加压单元29X一样，具有固定爪41，活动爪42和气压驱动活塞43(图2)。在分站Y处，球1的加压是沿着不同于分站X处的轴向上进行的。接着转台16逆时针方向运动(换档)到分站Z，球1被设在基座10和顶板13上的压力单元46Z进一步压缩(垂直运动)。活动水平爪49由活塞51的作用而移向固定爪48。图中示出了活动爪导管52，53，停止套管54，56。导管56被断开以防止影响转台16(图3)。转台16的换档可使球1转过分站X、Y、Z一次或多次以作进一步处理，或者球1可以转到出口位置15e，出口位置15e中包括倾斜头58的卸球装置57被升起使球1滚入出口斜滑槽59以送到大小测量站61中(参见附图1和图2)。大小测量站61包括三层圆孔(上层是大于标准的圆孔62，中层是小于标准的圆孔63，以及小球静止孔64)。所述三层圆孔框盒部分60中，由重迭并分成两半的62a，62b，63a，63b和64a，64b构成，60a是固定的，60b是可以绕枢轴转动的以便在大小测量结束以后扩大圆孔把球释放出来。当球从预压出口滑槽59中释放时，球1到达最高层开孔62处，如果球1大于标准，它将不能通过最高层圆孔62。如果球1的直径在所需的范围以内，它将不能通过开孔63因而静止在那里(见附图1)，如果球太小，它将通过最高层和中层62，63并在下面的开孔64处静止。在检测系统的下一换档过程中，大小测量盒60由于气压活塞装置66的作用而被打开一小段距离，该气压活塞装置66包括使60a绕轴线68转动的枢轴臂67以使球1落在倾斜的大小测量槽70上。球1沿槽70滚下直到它与侧面安置的测量单元71接合，安置在侧面的测量单元71包括测量头72(见图4)。测量头72设置在支承在轴承74，76内的往复活塞73上，它通常由重力和弹簧(图中末画出)向下推动直到环形止块77与轴承支架74接合，当滚动着的球1与斜角头72接合时，该球迫使头72向上运动以允许球1离开头72而不停止球1沿槽运动(运动只是较前缓慢而不停止)。活塞73的最高位置当球1通过时由传感器(图中未画出)测量。测量结果被计算机用来测定球1的直径。下面参见附图5和图6。球1离开槽70到重量秤77上。秤77包括连到活动秤盘79上的能响应球1的重量而向下运动的球座78。任何能够称量网球重量的商业用的秤都能使用。在检测系统的下一步中，由于球1被气动夹单元81抓住，因此能够进行弹性测试。所述气动夹单元81具有能分别绕枢轴82a，83a作枢轴转动的两个钩爪，枢轴82a，83a被安置在活塞和上升结构84上。上升结构84包括安置在垂直管道87上的金属套管86。钩爪82，83通过连到空气往复活塞89(图6)的臂88控制其关闭和打开。圆柱形球上升结构84通过滑动地设在管道87内的活塞磁铁91的运动而沿管道87上下运动，其中磁铁91发出足够的磁力以使金属套管86(连同其上升结构84一起)跟随着磁铁91一起在管道87中作上下运动。磁铁91的运动是由通过空气管道92所提供的管道87内的空气压力来实现的。图中还示出了弹性检测站结构93的情况。当球1上升时，球接收盘94(ballcatcherpan94)由于气缸活塞单元95的作用而从图5所示的位置移向左边以允许上升结构84通过，这些都是由中央计算机控制下进行的。在达到高于接收盘94的高度时，接收盘94向右移到如图5所示的位置抓住由夹紧单元81所释放的球1。接着球1沿盘斜坡96滚下到倾斜盘座97，最后到达水平板盘静止部分98，在此处第二夹紧单元啮合而将球1抓住。第二夹紧单元100具有与夹紧单元单81同样的结构和功能。这样球1就准备好在系统下一个换档时作弹性试验，此时，盘94向右移动使盘的开孔101置于球1之下。接着，第二夹紧单元100释放球1，球1开始下落。球1落下一定的、可以选择的距离直到它碰到固定反弹板102;并且向上反弹(参见附图7)为止。在球1下落过程中到达转向门区域以前，门103由气缸单元106作用绕轴104作枢轴运动到其打开位置。当球1向上反弹时，它穿过1个或多个红外探测束阵列107a，b和c，以提供球1反弹的高度和角度的数据。每个阵列具有多个红外单元108，且每个单元具有隔开足够距离的发射器108a和接收器108b(图中末画出)以允许下降或反弹回的球通过。切断一个或多个红外单元108的红外线意味着球1的出现。最低陈列107a设置在球必须具有的最低反弹高度处。如果球1没有通过1个或多个红外单元108或较低陈列107a，则说明没有达到最低反弹标准。中部阵列107b设在靠近较低陈列107a处而较高陈列107c设在最大反弹高度处。因为在每个阵列中用了十二个或更多红外单元108，球1穿过某个(某些)红外线时就产生能够计算出反弹角度、反弹高度和反弹的总的距离的信息。也可以把阵列单元107b作90°旋转，使其发射的光束与单元107a发射的光束相垂直。当球由反弹顶峰落下时，转向门103被关闭以便把球转向进入收集漏斗110。球1通过人工从收集漏斗110中取出并且接着用人工放入压力站如下所述。在操作的最佳模式中，总共有9次压力测试的预处理程序(即在分站X、Y、Z中各压三次)。可以看出，球1将受到包括预处理，测量和传送在内的18次操作(参见附图12)。当球1在分站X处被加压并在到达分站Y之后，在系统第一次换档后被人工置于分站X处。以后，球3，4，5，等等同样被人工置于分站X处。所有网球以与球1相同的操作和相同的顺序进入收集漏斗110。下面参见附图10和图11以说明最后检测站的情况。球1(以及其它球)被从收集漏斗110中拿出后置于加压单元112中以进行测试。加压(压力)单元112包括由马达114通过皮带116来驱动的转台113和皮带轮117，118，球1被置在分站X′上以进行变形测试。变形单元(deformerunit)112的活动板在设置于固定板123上的导杆121，122上平移移动。套管124，126通过气动单元127起停止活动板119的限位作用。活动板119被由砝码131，引线132和皮带轮133所构成的平衡单元129推离开球1。平衡单元129把一预定拉力加到平板119上而气动活塞单元120则反向作用在板119上。气动活塞单元120开始以3，5磅的接触力加在球1上。在时刻TO时，0位移读出被存贮在记算机存贮器中。在时刻T1时，加在球1上的力增加到21.5磅，(参见附图11A)，在T1加上5秒时，球1的正向变形(0.243英寸，图11A)被位移传感器135X′测定，此测量值被存贮在计算机存器单元中，并在CRT上显示(图1B)。在时刻T2(在T1+5后的几毫秒时刻)，给球1加压使其形变1英寸。当到达形变量为1英寸时，释放压力，在T3时刻，球1上的力恢复到21.5磅(3.5+18)。在T3加上10秒时刻，反向形变读数被存贮在存储器中，并在前部面板显示，如果球1通过两个规定的形变指标，绿灯发亮如果不能通过，则红灯发光，球2的测试顺序与此相同;但得出的形变结果不同(图11B)。球1在分站X′处的形变测量完成以后，转台113顺时针换档(如图11所示)以把球传送到分站Y′以进行沿球1另一轴线方向的压力测试。球压力单元141包括与球压力单元120相同的构成。即包括气压驱动部件142，固定和活动球板143，144;导杆146，147和套管148，150。传感器135Y包括气缸160，气缸活塞161和左右磁活塞脚162，163。安装在金属架上的档块164和金属活动板144与脚162，163脱开和啮合以限制活塞161的行程。当活塞161沿箭头A所指的方向运动时，脚162通过磁力的作用保持啮合以推动平板144，当活塞161沿箭头B方向运动时，脚162与挡块164啮合，这时，它是通过磁力来保持的，直到平板在回程中返回来移动活塞161为止。这样的安排可以使传感器活塞161的运动受到限制以提高其测量精度，球1然后由转台113从压力单元141带到分站Z′以沿另一不同轴向进行加压。球加压单元151的构成与单元120，142相似。压力单元151安装得使压力平板可以在一垂直平面内相互移向或相互离开。位移传感器135Y′测量活动板的位置，其位置被输入计算机。在图13A～D中，示出了电源和控制电路以及系统的其它组件。首先参见附图13D，预处理子系统PC-V1到PC-V6通过继电器接口板(IBI)由电源PS-1-5(见附图13A)供电。预处理子系统PC-V1到PC-V6包括三个预处理分站X，Y，Z的操作，释球站e，通-不通尺寸大小测量仪和直径尺寸测量仪。步进电机控制器(SMC1)控制步进电机(SM1)，该电机使预处理站的转台16通过旋转一定的角度换挡，并在下一个换挡开始以前停止一预定时间。气缸活塞定位控制开关(CP1)驱动升降装置22，23以使在分站X，Y处的每个球上升以进行预处理并在其后降低每个球以作转台传送。光学单元BIP(球在位置上)表明何时球处在合适的位置。参见图13C，拣放单元(夹球单元)(PP-V1到PPV-5)通过继电器接口板(IB2)供电。PPV1到PPV-5操作夹球单元的电磁阀，使球上升，保持或降落。电磁阀也控制球盘收集器和球转向门。图中还示出了给键盘，秤和电缆(RS232)供电的继电器接口板。此外，还进一步示出了连到气缸控制开关(CP1)和BIP开关(球在位置上)的输入板(ITS2)。参见附图13B。继电器接口板(IB4)为子系统DF-V1到DZ-V6供电，步进电动机(SM2，3)由电动机控制器(SMC2，3)分别控制。图中还示出了低摩擦线性传感器(LFLS2-4)和压力传感器(PT1)。图13A说明了连接板，预处理子系统(PC)，拣放子系统(PC)和变形子系统(DF)。供电单元也在图中示出(PS1，2，3.1，3.2，3.3，4和5)。最后，参见附图14A。图中示出了包括发光二极管阵列板200的红外线检测束阵列，所述发光二极管阵列板产生14个基本平行的光束，光学检测器阵列和编码板210检测所述光束的出现。光学发光二极管阵列板200包括发光二极管(LEDS)LED1到LED14，它们是线性排列的，与每个LED相连的是一系列接到地的电阻(R1～R14)，用以限止流过LEDS的电流，电阻R1到R14是18欧姆，1瓦特的电阻，而LEDSLED1到LED14是G.E.FSD1型的红外发射二极管。光学阵列检测器和编码板210包括线性排列的光检测器LD1到LD14，每个光检测器可以检测到由LED阵列板200上发光二极管所产生的光束的阻断。LD1到LD7包含七个右侧光检测器而LD8到LD14包含七个左侧光检测器。LD1到LD7接在U1的输入端，U1是74L500型四个2输入与非门组成一组的电路片，而LD8到LD14输入到U2，即74LS11三个3输入与门组成一组的电路片。U1和U2在线BO，B1和B2上产生一个3位地址码，指出哪个红外线光束被阻断。该3位地址码表明来自阵列中心的哪条光束被阻断。为了确定被阻断的光束是在左面还是在右边，用了右侧线EoH和EoL(左侧)线。参见附图14B和14C，图中示出了检测弹性的光定时和输出电路。实际上，每个光阵列都可在计算机在控制下启动或不启动。图14A中画出了其中的一个阵列。阵列在周期中的一个窗口或时间片断内被启动工作。图14C所示的时钟发生器产生4兆赫的时钟信号输入到8位移位寄存器U9中，如图14B所示，U9在图中用的是74199器件，它是由计算机所控制的，并在线CLKO，CLK1和CLK2上产生启动信号，用作三个LED阵列的三个窗口。CLKO，CLK1和CLK2分别被输入到图14C所示的U7B，U6和U6A中。U6和U7是74120型双脉冲同步器/驱动器。用于决定阻断发生在阵列左侧或者在右侧的信号EOL和EOH被送入U6和U7。更具体地讲，指示阻断存在于最高阵列的左侧还是右侧的信号EOL2，EOH2被输入到或非门U5-A。同样，对应于中心阵列的信号EOL1，EOH1被输入到或非门U5-C，对应于最低阵列的信号EOLO，EOHO被输入到或非门U5-D，或非门U5-A，U5-D，U5-C分别输入到驱动器U6-A，U6-B和U7-B。所述三个驱动器的输出送入74116型双锁存器U11。U11B的三根输出线输入到前端处理机FEP，指示三个阵列中的哪一个现在被阻断。来自每个阵列的表示哪束红外线被阻断的B0，B1和B2线上的三位地址被输入到U11A.U11A的输出端通过线LB0-LB2被输入到FEP上，表明哪束光被阻断。与门U2-C的输出输入到U11A并表明阻断发生在阵列的右半面还是左半面。U11A通过线LB3输出该信号。触发器U3-A在线T01上输出一脉冲以同步阵列的置零。图14C所示的多谐振荡器U8-B使U11-B的数据在把这些数据送至FED以前保持一段预定的时间。参见附图14B。将耦合器OC1把系统与输入噪声隔离开来，并给光阵列供电。信号EOA被输入到OC1，后者输出其补码，倒相器U4-A把该信号倒相以把EOA信号提供给倒相器U4-D，U4-E，U4-F，该三倒相器的输出被分别输入到固体继电器SSR0，SSR1，SSR2。电压调制器VRO，VR1和VR2各自由一电位计调节，从而分别为继电器SSR0，SSR1，SSR2提供精确的电压输出。所述三个继电器的输出用于为光阵列供电。权利要求1.一种以选定的顺序对有弹性物体进行传输、检验，测试以及执行其它处理的方法，其特征在于该方法包括a)提供多个处理站，其中包含第一处理站，在第一处理站中，物体被多次弯曲；一个中间测试站和一个最后处理站，其中物体承受使物体变形的预定的负荷和弯曲；b)提供一种把物体从一处理站传送到另一处理站的传送装置；c)用中央控制系统控制每个处理站和传送装置，所述的系统进一步包括包括存储装置的计算机装置；给计算机装置输入信号的输入装置；使计算机装置输出信号以控制处理装置和传送装置的输出装置；这样，在第一处理装置中的物体能自地在第一处理站中被处理并且以后自动传输到由该输出装置决定的下一个处理站。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和最后处理站作为一个站而结合在一起。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的中央系统还包括一个显示来自输入装置的输入信号的显示装置，并且包括打印输出信号的装置。4.一种用于对可变形物体进行传输，检验，测试并执行其它处理的装置，其特征在于包括a)使所述物体能重复变形的至一个处理站;b)至少一个检测处理站;c)使所述物体从一站传输到另一站的传输装置;d)使所述的站和传送装置工作的供电装置;e)控制所述供电装置的控制装置，所述控制装置包括中央计算机装置操作系统装置，文件管理装置，实时控制装置，其中控制装置控制这些变形(弯曲)处理站，检测站，和传送装置以在第一站里对物体完成这样的处理，把物体传输给第二站并在第二站中对该物体完成所述的处理。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其中包括按选定的顺序对物体进行加压，测定重量、尺寸和下落处理的多个处理站。6.一种进行预处理、测量和检验网球以决定所述网球是否符合尺寸大小，重量和回弹力标准的装置，其特颀在于，它包括a)包含能以重复的方式沿不同的轴向对球进行弯曲试验的多个分站的一个预处理站;b)测定球径是太大或太小的尺寸测量站;c)一个测定重量的测重站;d)一个弹性测量站，其中所述球被落到平面并反弹到一定高度，反弹的高度被与所选择的最大和最小高度相比较以决定所选择的最大和最小高度高于或低于反弹球的高度;e)压力站，其中球在一定的时间内加上所选择的压力，并且在选择的时间测量球的变形;f)按定时的系统方式，使球以换档的方式传送到预处理站以及其后的各站的换档传输装置。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于其中在球被落下和反弹后的位置被测定以测定球的相对于所述平面的反弹角度。专利摘要一种由计算机控制的测量和检验物体的装置。具有包括在每一个站进行初始化、控制和终止每个步骤的控制中心在内的多个站。所述控制中心同时也控制站与站之间的物体的传输和在各站之中对物体进行处理。所述物体例如网球等。文档编号G01M99/00GK87105760SQ87105760公开日1988年4月27日申请日期1987年8月19日发明者海曼·哈斯申请人:美国网球联合会,阿拉德·阿伏欧尼克斯公司导出引文BiBTeX,EndNote,RefMan