Устройство для контроля геометрических размеров движущихся деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i>)1004747 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.0981 (21) 3337 267/18-28 (51)M Кл з

G 01 В 7/04 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (5З) УДК 531.71 (088.8}

Опубликовано 150333. Бюллетень Hо 10

Дата опубликования описания 150383

В. В. Колобанов, В. Ф. Скачков, B ... Захаро, Е. Назаров, A.Т. Черников и A.A. онойгйов:*....,,„ (72) Авторы б (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

PA3l6EPOB ДВИЖУЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к машино-приборостроению и может быть использовано для контроля геометрических размеров движущихся деталей, а также при статистическом регулировании технологического процесса при изготовлении деталей и наладке оборудования, изго тавливающего эти детали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля геометрических размеров движущихся деталей, содержащее три датчика перемещения, второй и третий из которых установлены от первого датчика соответственно на расстоянии, равном минимально и максимально допустимой длине изделия, формирователь измерительных импульсов и два формирователя опорных импульсов, входы которых подключены к выходам соответствукщих датчиков; и соединенные последовательно логический блок и узел разбраковки, два входа логического блока соединены с выходами формиро- 25 вателей опорных импульсов (11, Недостатком устройства является невозможность использования в случае, необходимости определения положения контролируемого размера внутри допусковых границ, например, в случае статистического регулирования технологического процесса при изготовлении деталей, так как логика устройства функционирует как раэбраковочный элемент, определяющий лишь допуско-. вые границы контролируемого иэделия.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля геометрических размеров движущихся деталей снабжено импульсным,селектором1 сос.тоящим из двух дифференцирующих блоков, входы которых подключены к соответствующим формирователям опорных импульсов, триггера с раздельным запуском, подключенного к выходам дифференцирующих блоков, прибора визуальной регистрации и одновибратора, вход одновибратора соединен с

Формирователем измерительных импульсов, выход — с третьим входом логического блока и первым-входом прибо" ра визуальной регистрации, к второму входу.,кото1зого подключен триггер..

На .Фиг, 1 представлена блок-схема устройства,, на фиг. 2 — эпюры импульсных сигналов в функции времени, поясняющие работу устройства.

1004747

Устройство содержит датчики 1-3 перемещений с усилителями, расположенные таким образом (Фиг. 2), что расстояние между датчиками 1 и 2 перемещений равно наименьшему Ь „;.„, а между датчиками 1 и 3 перемещений 5 наибольшему Ь,„ размерам, формирователь 4 измерительных импульсов и формирователи 5 и 6 опорных импульсов, дифференцйрующие блоки 7 и 8,,триггер 9 с раздельным запуском, од- !О новибратор 10, прибор 11 визуальной регистрации (например, двухлучевой осциллограф), логический блок 12 и узел 13 разбраковки.

Сигналы, поступившие в момент про- !5 хождения мимо них контролируемой де- тали, усиливаются усилителями (Фиг.g)., Преобразователями 4-6 измерительI ных и опорйых импульсов трапецеидалвные импульсы с усилителей формируют ся в прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна соответствующему размеру контролируемой детали (фиг.2). В случае превышения размера контролируемой детали максимально допустимого размера Ь„р „ на выходе преобразователей 1-3 измерительных.и опорных импульсов; формируются импульсы (фиг.2) эпюры а» б» в ), длительность которых пропор- 30 цйональна контролируемому размеру, йричем интервал времени между перед" ними Фронтами импульсов, показанных. на фиг. 2 эпюрах б, в, пропорционален разности между наибольшим Ь,р, 35 и наименьшим Ь „ размерами (фиг.2 эпюра r ) ° С преобразователей 5 и 6 опорных импульсов сигналы поступают на дифференцирующие блоки. 7 и 8. Для выделения отрезка времени между пе- 4() редкими фронтами двух импульсов (фигЛ, эпюры б, в 1), пропорционального разности между наибольшим L и наименьшим Lù р размерами и сравне- ния его с измерительным импульсом, сформированным формирователем 4 измерительных импульсов, используется импульсный селектор, состоящий из триггера 9 с. раздельным запуском, одновибратора 10 и прибора 11 визуальной регистрации (например, двухлуче- 5О вого осциллографа). Триггер 9 запускается по единичному входу передним фронтом импульса (фиг.2, эпюра б ) через дифференцирующий блок 7 и находится в единичном;состоянии до тех пор, пока его не переведет по нулевому входу в другое состояние передний

Фронт импульса (фиг. 2, эпюра в() через дифференцирующий блок 8. Задним фронтом импульса (фиг. 2, эпюра а„), 60 сформированного формирователем 4 измерительных импульсов, запускается одновибратор 10, вырабатывающий измерительнйй импульс длительностью

0,5 мксек, 65

Опорный импульс с триггера 9 и измерительный импульс с одновибратора 10 поступают Н2 двухлучевой осциллограф 11. Причем необходимо оба луча осциллографа совместить, тогда оба сигнала окажутся ка одной временной оси (эпюра г фиг.2). Так как эти импульсы не совпадают по времени (измерительный импульс . смещен вправо относительно опорного), по данному взаимному расположению импульсов судят о том, что деталь — брак по максимальному размеру.

Если контролируемый размер меньше предельно допустимого размера Ьр,.)„, ка выходе формирователей 4-6 (Фиг.2, эпюры а2, б2, в ) формируются в момент прохождения контролируемой де-. тали датчиков 1-3 импульсы, длительность которых пропорциональна контролируемому размеру, причем интервал времени между передними фронтами импульсов (фиг.2, эпюры б, в ) пропор-. ционален разности между наибольшим и наименьшим L 1р размерами (фиг. 2, эпюра г ).

Передним фронтом импульса (фиг.2, эпюра б2) через дифференцирующую цепочку 7 запускается триггер 9 на время, равное отрезку времени между передними фронтами импульсов, показанных на эпюрах б2, в2, пропорционального разности между наибольшим

Ь „ и наименьшим Ь,др размерами (эпюра г2). Передним фронтом импульса (эпюра в ) триггер 9 через дифференцирующий блок 8 возвращается в исход2 ное состояние. Задним фронтом импульса с формирователя 4 измерительного сигнала (эпюра а ) запускается одновибратор 10, вырабатывающий импульс длительностью 0,5 мксек. С выхода триггера 9 и одновибратора 10 импульсы (эпюра r2) подаются. на"прибор 11 визуальной регистрации. Как и в случае контроля детали с размерами боль шими Ь„ с,„, измерительный импульс и .импульс, пропорциональный разности между наибольшим Ь „ „ и наименьшим

L „, размерам (опорййй импульс), в случае контроля детали с размерами меньшими L „ р, не совпадают по времени, (т.е. на экране осциллографа) измерительный импульс смещен относительно опорного (фиг. 2, эпюра r2) влево, что соответствует случаю брака по минимальному размеру.

Если контролируемый размер меньше предельно допустимого размера L «, но больше Ь„ (фиг. 2, эпюры а, б>, в, гЗ), на экране двухлучевого осциллографа появляются (фиг. 2, эпю- ра г ) снимаемые с выхода одновибратора 10 и триггера 9 измерительный и опорный импульс, пропорциональный разности между наибольшим Ь „,ц„ и наименьшим Ь „, „ размерами. При этом измерительный импульс находится внут1004747

65 ри опорного импульса, пропорционального разности. между наибольшим L и наименьшим Lù,. размерами во всех случаях, когда контролируемый размер находится в пределах Ь.п,.„< L(L

Данный елучай соответствует случаю годной детали. Сигналы, определяющие брак или годность изделия, обрабатываются логическим блоком 12 и подаются на узел 13 разбраковки, сортирующий детали на годные и брак. В случае бракованного изделия по максимально допустимому размеру датчики

2 и 3 (см. фиг. 2) затемнены на входе логического блока lg в момент:подачи сигнала от датчика 1 возникают 15 логические единицы. Логический блок выдает сигнал на узел 13 разбраковки, который посылает деталь в бункер исправного брака.

В случае бракованного иэделия по 2() минимально допустимому размеру датчики 2 и 3 освещены, на входе логического блока 12 в момент подачи сигна)ла от датчика .1 возникают логические нули. 25

Логический блок 12 выдает сигнал на узел 13 разбраковки, который посылает деталь .в бункер неисправного .брака.

В случае годного изделия датчик 2 ЗО затемнен, а 3 — освещен, на входе логического блока 12 в момент подачи сигнала от датчика 1 возникает логи ческий ноль и единица. Логический блок выдает сигнал на узел 13 разбра-35 ковки, который посылает деталь в бункер годных изделий.

Кроме того, .на экране двухлучевого осциллографа можно визуально наблюдать перемещение измерительного им-,4() пульса относительно опорного (в слу" чае годной детали). По местоположению измерительного импульса внутри границ опорного импульса, соответствующего величине допуска на контро 45 лируемый размер, можно определить степень отклонения этого размера от номинального в момент очередной вы-. борки деталей иэ партии изготавливаемых иэделий..Делается это так.

На экран осциллографа наносятся гра-, ницы пределов статистического регулирования технологического процесса в виде двух штрихов- (см, фиг. 2 эпюра г,,), отстоящих от переднего и заднего фронтов опорного импульса на заранее рассчитанную величину и по положению измерительного импульса . относительно этих границ судят о сос, тоянии технологического процесса.

Чтобы измерительный и опорный импуль-60 сы не перемещались по экрану.осциллографа, на синхронизирующие входы осциллографа подают те же сигналы., что и на его пластины. Кроме того, необходимо обеспечить постоянство скорости развертки лучей осциллографа. Этого добиваются стабилизацией скорости перемещения контролируемых иэделий (например, применяя синхронный двигатель).

Таким образом обеспечивается привязка всех импульсов K нанесенные границам пределов статистического регулирования. Это значительно упрощает процесс статистического регулирования технологического процесса, так как отпадает необходимость во вспомогательном дорогостоя-.. щем оборудовании, определяющим и обрабатывающим параметры регулирования ° Если при контроле каждой очередной выборки деталей измерительный импульс приближается к границам регулирования, то необходимо провести регулировку технологического процесса. Кроме того, воэможность ви-. зуального наблюдения измерительного и опорного импульсов дает наглядное представление о степени настройки оборудования (более точная настройка), которое используется при изготовлении деталей. Наилучшей считается такая настройка, когда измерительный импульс находится примерно в центре опорного.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить технологические воэможности устройства, .так как последнее .может быть использовано не .только в разбраковочных уст" .. ройствах, работающих по принципу годен, исправимый брак, не, иснравимый брак, но и при статистическом регулировании технологического процесса изготовления изделий, а также оно может быть использовано при наладке технологического оборудования изготавливаацего иэделия.

Применение предлагаемого устройства контроля не требует сложных и rpOмоздких мерителей, которые используются в настоящее время при статисти ческом регулировании технологического процесса, так как в данном случае можно обойтись беэ определения действительного размера контролируемой детали. Экономический эффект от внед- рения одного устройства составляет

5 тыс. руб.

Формула изобретения

Устройство для контроля геометрических размеров движущихся деталей, содержащее три датчика перемещения, второй и третий из которых установ лены от первого датчика соответственно на расстоянии, равном минимально и максимально допустимой длине изделия, формирователь измерительных импульсов и два формирователя опор1004747

Заказ 1850/49

Подписное

4 1.2

f ных импульсов, входы которых подклю- чены к выходам соответствукщих датчиков, и соединенные последовательно логический блок и узел разбраковки, два входа логического блока соединены с выходами формирователей опорных импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено импульсным селектором, состоящим из двух дифференцирующих блоков, входы которых подключены к соответствующим формирователям опорных импульсов, триггера с раздельным запуском,, подключенного к выходам днфференцнрующих блоков, прибора визуальной регистрации и одновибратора, вход одновибратора соединен с формирователем измерительных импульсов, выход — с третьим входом логического блока и первым входом прибора визуальной регистрации, к второму входу которого подключен триггер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 673836, кл. G 01 В 7/04, 1977 (прототип). 2

1, 1р

Уу

Ру

8g

ВНИИ ПИ 3 Тираж 600 е Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4