Полуавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий

 

Изобретение позволяет повысить достоверность испытаний путем исключения влияния случайных механических воздействий. Изделие помещают в испытательную камеру, создают в ней вакуум с помощью предварительно отвакуумированной форкамеры. К испытательной камере подсоединен измеритель давления, соединенный с двумя фотоэлектрическими преобразователями , сигналы с которых через две линии задержки, соединенные соответственно с первым и вторым фотоэлектрическими преобразователями, поступают на логическое устройство, которое, анализируя поступивш.ий сигнал, зажигает индикаторы Брак или Годно. Второй более чувствительный фотоэлектрический преобразователь включается логическим устройством, если первый фотоэлектрический преобразователь показывает отсутствие течи, при этом испытательная камера непосредственно откачивается вакуумной системой, минуя форкамеру. 1 ил., 1 табл. с (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 . G 01 М 3/16 (»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859265/25-28 (22) 27.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. W 27 (72) Ю.П.Княжин, А.Ю.Княжин, В.А.Ляканов и А.В.Сухов (53) 620.165.29(088.8) (56) Сатин С.Г. и Лемберский В.Б.

Автоматизация контроля герметичности изделий массового производства.

Горький, 1977. (54) ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЗАМКНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение позволяет повысить достоверность испытаний путем исключения влияния случайных механических воздействий. Изделие помещают в испытательную камеру, создают в ней вакуум с помощью предварительно от„„Яи„„а459О5 А1 вакуумированной форкамеры. V, испьп;l-.åëüíîé камере подсоединен измеритель давления, соединенный с двумя фотоэлектрическими преобразователями, сигналы с которых через две линии задержки, соединенные соответственно с первым и вторым фотоэлектрическими преобразователями, поступают на логическое устройство, которое, анализируя поступивший сигнал, зажигает индикаторы "Брак" или "Годно".

Второй более чувствительный фотоэлектрический преобразователь включается логическим устройством, если первый фотоэлектрический преобразователь показывает отсутствие течи, при этом испытательная камера непосредственно откачивается вакуумной системой, минуя форкамеру. 1 ил., 1 табл.

45905 2 через компаратор 29 соединен с RS триггером 30 и с вторым входом элемента И-НЕ 28, выход которого соединен с установочным входом счетчика

31„ к тактовому входу которого под— ключен генератор 32 импульсов. Выход счетчика 31 соединен через первый полупроводниковый ключ С 24 с индикатсром 25 "Брак".

Выход RS-триггера 30 соединен с ьторым входом элемента И 26,, через третий полупроводниковыи ключ С 33 с. клапаном 7, и через инвертор 34 с реле 35 выдержки времени, выход ко1 5 торого подключен через четвертый полупроводниковый ключ С 36 к инди катору 37 "Годен". Индикаторы 25 и 37 подключены к блоку 38 отключения программного pàñïpeäeëèòåëí 14, .20 Выход элемента И 26 подключен через второй полупроводниковый ключ

С 39 к клапану 10. Узел 12 герметизации испытательной камеры 5 соединен с блоком 40 питания командно-логичесБ кого блока

Полуавтомат работает следующим образом„

Испытательная камера 5 снабжена узлом l2 герметизации и пневматическиь, приводом 13, соединенным с крышкой испытательной камеры . Третий 6 и четвертый ll клапаны, узел 12 герметизации и пневматический привод !3 подключены к программному распределителю 14, соединенному с источником 15 сжатого газа. К испытательной камере 5 подключен измеритель 16 давления, снабженный двумя фотоэлектрическими преобразователями 17 и 18 давления и источником 19 излучения. Фотоэлектрический преобразователь 17 через компаратор 20 соединен со счетньп входом RS-триггера 21„ выход которого соединен с первым входом цифрового комбинационного устройства 22, к второму входу которого подключена первая линия 23 задержки. Первый выход цифрового комбинационного устройства 22 присоединен через первый полупроводниковый ключ С 24 к индикатору 25 "Брак", а второй его выход соединен с входом элемента И 26 и входом второй линии 27 задержки. Линия 27 задержки соединена с первым входом элемента И- НЕ 28.

Фотоэлектрический преобразователь

18 (например, на основе фотодиодов) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изд.лий, имеюших внутреннии свободный объем. ель изобретения — повышение достоверности испытания путем исключения влияния случайных механических возцействий.

На чертеже изображена блок-схема полуавтомата.

Полуавтомат для испытания замкнутых объемов на герметичность вакуумом состоит из четырех основных блоков: блока 1 камер и исполнительных уст стройств пневматического блока 2, блока 3 фотоэлектрических преобразователей давления и командно-логического блока 4.

Блок 1 состоит из испытательной камеры 5, к которой подключены третий клапан апан 6 соединяющий испытательную камеру 5 с атмосферой, и первый кл .пан 7, соединяющий испытательную камеру 5 с форкамерой 8, которая, в свою очередь, соединена с вакуумной системой 9 вторым 10 и четвертым 11 клапанами.

В исходном положении третий 6 и четвертый 11 клапаны открыты, первый 7 и второй 10 закрыты, вакуумная система работает постоянно. Изделие устанавливают в камеру 5. По команде программного распределителя 14 пневматический привод 13 опускает крышку » испытательной камеры 5. При этом ее рабочая полость герметизируется узлом 12 и подается сигнал на включение блока 40 питания командно-логического блока 4. Клапаны 6 и >1 закрываются. ,.!О

При подаче питания на командно-логический блок 4 и блок 3 фотоэлектрических r.;ðeàáðàçoâàòeëåé давления световой поток от источника 19 излучения попадает на фотоэлектрические преоб35 разова .ели 17 и 18> сигналы с которых поступают на компараторы 20 и 29, на вь1ходах которых появляются сигналы, соответствующие логической "1".

Однсвременно сигнал, соответствующий логической 1", поступает на вход первой линии 23 задержки. Сигнал с выхсда компаратора 20 поступает на счетный вход RS-триггера 21, с выхода которого — на первый вход цифрового комбинационного устройства 22. а второй вход цифрового комбинационного устройства 22 поступает сигнал с выхода первой линии 23 задержки. Сигналы

1245 на выходах цифрового комбинационного устройства 22 зависят от сигналов, поступающих на его входы.

Соответствие сигналов приведено в таблице, в которой цифрой "0" обозначен сигнал, соответствующий логическому "0", а цифрой "1" — логической "1".

Входы

Выходы

1 2

0 0

1 0

Одновременно сигнал, соответствующий логической 1, поступает на вход элемента И-HE 28 вход RSY

25 триггера 30, с выхода которого он поступает на второй вход элемента

И 26, третий полупроводниковый ключ

С 33 и инвертор 34. Открывается клапан 7, давление в испытательной камере 5 и форкамере 8 выравнивается и устанавливается на каком-то определенном уровне. В зависимости от степени герметичности изделия (герметичйо, средняя течь,,грубая течь) стрелка измерителя 16 давления может 35 пересечь световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 установленного на заданном уровне давления, один раз (изделие герметично), два раза (средняя течь), ни одного раза 40 (грубая течь). Все это происходит за время, заданное первой линией 23 задержки. Через заданный промежуток времени с линии 23 задержки на второй вход цифрового комбинационного устрой- ства 22 поступает сигнал, соответствующий логической "1" и, если к этому моменту стрелка измерителя 16 давления не пересекла ни одного раза или пересекла два раза световой поток50 фотоэлектрического преобразователя 17, на первом выходе цифрового комбинационного устройства 22 сигнал соответствует логической "1", а на втором — логическбму "0". Сигнал с первого выхода цифрового комбинационного устройства 22 поступает на вход первого полупроводникового ключа

905 4

С 24, который включает индикатор 25

"Брак". Этот сигнал подается на блок

38 отключения программного распределителя 14. Вся схема возвращается в исходное положение.

Если стрелка измерителя 16 давле-ния пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 один раз, то на выходе RS-триггера 21 н f1 сигнал соответствует логическому 0 и тогда на втором выходе цифрового комбинационного устройства 22 сигнал соответствует логической "1", а на первом, — логическому "0". Этот сигнал включает вторую линию 27 задержки и поступает на первый вход элемента И 26, с выхода которого при наличии на втором входе сигнала, соответствующего логической "f", сигнал поступает на второй полупроводниковый ключ С 39 и открывается клапан 10.

Вакуумная система 9 производит откачку воздуха из испытательной камеры 5.

В зависимости от степени герметичности изделий (герметично, средняя течь, тонкая течь) стрелка измерителя 16 давления может не перекрыть световой поток фотоэлектрического преобразователя 18, установленного на заданном уровне давления (средняя течь), перекрыть и открыть (тонкая течь), перекрыть и не открыть (герметично). Все это происходит за заданное второй линией 27 задержки время. Если за это время стрелка измерителя 16 давления не перекрывает световой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (средняя течь), то на выходе компаратора 29 формируется сигнал, соответствутющий логической "1", а с выхода линии 27 задержки на второй вход элемента И-НЕ 28 поступает сигнал, соответствующий логической "1". На выходе элемента И-НЕ 28, а значит, и на установочном входе счетчика 31 импульсов появится сигнал, соответствующий логическому "0". Счетчик 31 начнет счет импульсов, поступающих на его тактовый вход с генератора 32 импульсов. Через заданное количество импульсов с выхода счетчика 31 поступит сигнал на вход первого полупроводникового ключа С 24, который включит индикатор 25 "Брак". Этот сигнал подается на блок 38 отключения программного распределителя 14. Вся схема возвращается в исходное состояние,.

1245905

K."ëH за время, заданное второй линией 27 задержки, стрелка измерителя 16 давления перекрывает световой поток фотоэлектрического преобразователя 18, то на выходе компаратора 29 формируется сигнал, соответствующий логическому "0". Этот сигнал поступает на вход RS-триггера 30 и на второй вход элемента И-НЕ 28. С выхода 10

RS-триггера 30 сигнал, соответствующий логическому "0", поступает на второй вход элемента И 26, инвертор

34, вход третьего полупроводникового ключа С 33. На выходе элемента

И 26 формируется сигнал, соответствующий логическому "0", и поступает на вход полупроводникового ключа

С 39. Клапаны 7 и 10 закрываются.

Инвертор 34 преобразует поступающий 2б сигнал в сигнал, соответствующий логической "1", который поступает на вход реле 35 выдержки времени, и включает его. По истечении времени контроля, заданного реле 35 выдерж- 21 ки времени, если стрелка измерителя l6 давления не откроет световой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (изделие герметично), сигнал, соответствующий логической "1", 3б поступит на вход четвертого полупроводникового ключа С 36, который включит индикатор 37 "Годен". Этот сигнал подается на блок 38 отключения программного распределителя 14,, и вся схема возвращается в исходное состояние. Если за время контроля, заданное реле 35 выдержки времени, стрелка измерителя 16 давления откроет световой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (тонкая течь), то на выходе компаратора 29 сформируется сигнал, соответствующий логической "1, RS-триггер останется в неизменном положении, а на выходе элемента 28 И-HE, a значит, и на установочном входе счетчика 31 импульсов появится сигнал, соответствующий логическому "0". Счетчик 31 начнет счет импульсов, посту- 50 пающих на его тактовый вход с генератора 32 импульсов. Через заданное количество импульсов с выхода счетчика 31 поступит сигнал, соответствукщий логической "1", на вход первого полупроводникового ключа С 24, который включит индикатор 25 "Брак".

Этст сигнал подается на блок 38 отключения программного распределителя 14. Вся схема возвращается в исходнае состояние.

Если в качестве измерителя 16 давпения используется вакуумметр,. показывающий ВТП 160 1-0,6, то в процессе испытаний на герметичность возможно кслебаиие стрелки вакуумметра изза случайных ударов или вибрации работающего рядом оборудования, Чтобы по этим причинам не браковать годные изделия, в схеме полуавтомата предусмотрена защита. Сигнал, соответствующий уровню логической "1" сформируется на выходе счетчика 31 только тогда, когда время открытия стрелкой светового потока фстоэлек"..р,. ческого преобразователя 18 превыси:: заданное количество периодов повторения импульсов„ поступающих на тактовый вход счетчика 31 импульсов с генератора 32 импульсов.

Изобретение обеспечивает сокращение времени на вспомогательные опе= рации на 10-12 с, позволяет вести разбраковку изделий с грубой течью л4 мкм рт ст (более 10 ). В предлагаC емом полуавтомате операцич управления клапанами и контроля герметик:.ности реализуются одчой логической схемой и предусматривают защиту пс,казаний блока фотоэлектрических преобразователей давления от случайных механических воздействий (ударов или вибраций работающего рядом оборудования). Схема полуавтомата может быть реализована,цля контроля герметичности изделий избыточным давлени4/ ем в диапазоне от 10" po i Па.

Использование изобретения позволи: вести высококачественный контроль герметичности замкнутых обьемов (изделий), обеспечивающий их серийное производство.

Формула и з о б р е т е н и я

Полуавтомат для контроля герм-тичности замкнутых изделий, содержащий испытательную камеру, соединенные с ней и друг с другом узел герметизации и привод„ измеритель давления, соединенный с испытательной камероГ, два фотоэлектрических преобразователя давления с источником излучения,входы которых соединены соответcTBpHHQ 245905 с первым и вторым выходами измерителя давления, логическое устройство, включающее инвертор, элемент И, первый и второй полупроводниковые ключи "С" и индикаторы "Брак" и "Годно", и два клапана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности, он снабжен вакуумной системой, выполненной в виде источни- g ка вакуума и форкамеры, соединенной с испытательной камерой через первый клапан, программным распределителем, а логическое устройство дополнительно включает блок отключения программного распределителя, первый и второй компараторы, первый и второй

RS-триггеры, цифровое комбинационное устройство, первую и вторую линии задержки, элемент И-НЕ, реле 20 выдержки времени, генератор и счетчик импульсов, третий и четвертый полупроводниковые ключи С, третий и четвертый клапаны и блок питания, выход первого фотоэлектрического 25 преобразователя соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен со счетным входом первого

RS-триггера, выход последнего соединен с первым входом цифрового ком- ЗО бинационного устройства, второй вход которого соединен с выходом первой линии задержки, первый выход — с входом индикатора "Брак" через первый полупроводниковый ключ С, а Вто- 35 рой выход — с первым входом элемента И, выход последнего соединен через второй полупроводниковый ключ С с вторым клапаном, второй выход цифрового комбинационного устройства соединен с входом второй линии задержки, выход которой соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход второго фотоэлектрического преобразователя соединен с входом второго кампаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ и с входом второго RS òðèããåðà, выход последнего соединен с входом инвертора и через третий полупроводниковый ключ С вЂ” с первым клапаном, выкод инвертора соединен с входом реле выдержки времени, выход которого соединен через четвертый полупроводниковый ключ С с входом индикатора

"Годно", выход элемента И-НЕ соединен с установочным входом счетчика импульсов, тактовый Вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход счетчика импульсов соединен через первый полупроводниковый ключ С с входом индикатора "Брак", входы блока отключения программного распределителя соединены с выходами индикатора "Брак" и "Годно" соответственно, выход блока отключения программного распределителя соединен с первым входом программного распределителя, первый выход которого соединен с третьим клапаном, второй выход— с входами узла герметизации и привода, выход которого соединен с вторым входом программного распределителя, третий выход которого соединен с четвертым клапаном, источник вакуума соединен с форкамерой через второй и четвертый клапаны, испытательная камера соединена с атмосферой через третий клапан, а выход узла герметизации соединен с блоком питания.

1?45905

Составитель JI,Âèõëÿåâ

Техред О.Сопко Корректор M.Äåì÷èê

Редактор А.Козориз

Заказ 3988/32 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Подпи< ное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4