Автомат для контроля и сортировки колец

 

Изобретение относится к контрольно-сортировочной технике, может быть использовано для сортировки изделий типа колец и позволяет повысить качество контроля. Автомат состоит из загрузочного устройства с направляющим лотком, транспортирующего устройства, на нижнем конце вала которого закреплено зубчатое колесо, связанное с зубчатым колесом, закрепленным на выходном валу привода, станции контроля диаметра отверстия контролируемого кольца, разбраковочного устройства, включающего в себя заслонку и электромагнит, лотков, емкостей для проконтролированных колец "Годные" и "Брак". Автомат также содержит реверсивный счетчик, электронные ключи и блок управления контролем и сортировкой. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 07 С 5/00, 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4279820/40-12 (22) 07.07.87 (46) 15.04.90. Бюл. № 14 (72) E. В. Голубев и Б. И. Белянчиков (53) 621.928.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1359006, кл. В 07 С 5/00, 1987. (54) АВТОМАТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И СОРТИРОВКИ КОЛЕЦ (57) Изобретение относится к контрольносортировочной технике, может быть использовано для сортировки изделий типа колец и позволяет повысить качество контроля.

Изобретение относится к контрольно-сортировочной технике и может быть использовано для сортировки изделий типа колец.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого автомата; на фиг. 2— станция контроля диаметра отверстия, общий вид; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5— измерительная вставка, общий вид.

Автомат состоит из загрузочного устройства 1 с направляющим лотком 2, транспортирующего устройства 3, на нижнем конце вала 1 которого закреплено зубчатое колесо 4, связанное с зубчатым колесом 5, закрепленным на выходном валу привода 6, станции 7 контроля диаметра отверстия контролируемого кольца 8, разбраковочного устройства 9, включающего в себя заслонку 10 и электромагнит 11, лотков 12 и 13, емкости 14 «Годные» и емкости 15 «Брак» для проконтролированных колец.

Станция 7 контроля диаметра отверстия включает в себя корпус 16, на верхней плите 17 которого установлен растровый фото„„SU„„1556768 А1

Автомат состоит из загрузочного устройства с направляющим лотком, транспортирующего устройства, на нижнем конце вала которого закреплено зубчатое колесо, связанное с зубчатым колесом, закрепленным на выходном валу привода, станции контроля диаметра отверстия контролируемого кольца, разбра ковочного устройства, включающего в себя заслонку и электромагнит, лотков, емкостей для проконтролированных колец

«Годные» и «Брак». Автомат также содержит реверсивный счетчик электронные ключи и блоки управления контролем и сортировкой.

5 ил. электрический преобразователь 18 и втулка 19, во внутреннем конусе которой зажата стойка 20 посредством гайки.21. На верх нем конце стойки 20 закреплена рукоятка 22 поворота стойки 20, а в средней части барабан 23 с установленными в его отверстиях измерительными вставками 24, входяшими в комплект нутромера модели 104 . ГОСТ 9244 — 75 (например, шесть вставок для измерения внутренних размеров от 4 до 12 мм).

Диск 25 в пазах (например, шести) верхнего фланца которого расположены установочные кольца 26 с внутренними размерами от 4 до 12 мм и закреплены ограничители 27 и 28, имеет возможность перемещения вдоль стойки 20. В нижней части диска 25 закреплен люнет 29, предотвращающий его вращение вокруг вертикальной оси, металлический замыкатель 30 и упор 31. На нижней плите 32 закреплен электродвигатель 33 типа РД-09, на выходном валу которого закреплено зубчатое колесо 34, входящее в зацепление с зубчатым колесом 35, установленным на верхнем конце вала 11, на нижнем конце которого закреплен кулачок 36

1556768

55 з с металлическим замыкателем 37. Вал II вращается в шарикоподшипниках 38 в корпусе 39, на котором расположен рычаг 40.

В корпусе 41 в шарикоподшипниках 42 установлен столик 43, на другом конце которого закреплено зубчатое колесо 44, входящее в зацепление с зубчатым колесом 45, расположенным на выходном валу электродвигателя 46, установленного на кронштейне 47, закрепленном к нижней плите 32. На валу электродвигателя 46 установлен металлический замыкатель 48 (например, трехлопастный). Кроме того, на нижней плите 32 закреплены синхронизаторы 49 — 51 типа

КВД-6М.

В состав автомата входит блок управления сортировкой, содержащий микропроцсссор 52, блок 53 оперативной памяти, блок 54 постоянной памяти, модуль 55 ввода — вывода. Кроме того, автомат содержит регерсивный счстчик 56 импульсов, ключи 57 и 58 переменного тока и ключ 59 постоянного тока. Шина 60 данных микропроцессора 52 соединена с входом — выходом блока 53 оперативной памяти, выходом бло, ка 54 постоянной памяти и входом-выходом модуля 55 ввода — вывода, шина 61 управления микропроцессора 52 соединена с входами управления блока 53 оперативной памяти, блока 54 постоянной памяти и модуля 55 ввода --вывода, первый. второй, третий н четвертый входы которого соединены соотвегственно с выходами реверсивного счетчика 56 и м пульсов синхронизаторов 49 — 51, первый, второй, третий, четвертый выходы модуля 55 ввода — вывода соединены с входами установки нулевого состояния счетчика 56 импульсов, с входами ключей 57 и 58 перемен-1 ного тока и с входом ключа 59 постоянного тока. Выход ключа 59 постоянного тока соединен с обмоткой электромагнита 11, выходы ключей 57 и 58 переменного тока соединены с электродвигателями 33 и 46.

Второй вход счетчика 56 импульсов соединен с выходом преобразователя 18.

Связь микропроцессора 52 с механизмами станции 7 осуществляется через модуль

55 ввода — вывода по двунаправленной шине связи. При каждом обращении к модулю 55 ввода — -вывода микропроцессор 52 устанавливает по шине 61 управления режим работы его на ввод или на вывод измерительной информации или команд.

Линии шины распределены следующим образом. Часть линий используется для ввода информации со счетчика 56 импульсов, одна линия — для установки нулевого состояния счетчика 56 импульсов, три линии— для с.ьема информации о состоянии синхронизаторов 49 — 51, две линии — для подачи команд на включение =-лектродвигателей 33 и 46. Блок 54 постоянной памяти служит для

:;ранения программы и констант (уставок).

Блок 53 оперативной памяти служит для

40 хранения результатов измерения и промежуточных данных.

Микропроцессор 52 выполнен на базе микросхем серии К580 по известной блок-схеме.

Блок 54 постоянной памяти выполнен на базе микросхемы К573РФ2.

Фотоэлектрически и преобразователь 18 применен в комплекте с цифровой растровой системой для линейных перемещений модели 19000 с пределом допускаемой по грешности +-2 мкм.

Блок 53 оперативной памяти выполнен на базе микросхемы КР537РУЗ.

Модуль 55 ввода — вывода выполнен на базе микросхемы КР580ВВ55А.

Реверсивныч счетчик 56 импульсов выполнен на базе микросхемы К155ИЕ7.

Ключи 57 и 58 переменного тока выполнены по известной схеме на базе оптрона

АОУ103В и симистора ТС2-16-03-323У2.

Ключ 59 постоянного тока выполнен на базе транзистора КТ805.

Автомат работает следующим образом.

Контролируемые кольца 8 из загрузочного устройства 1 по направляющему лотку 2 поступают в гнездо транспортирующего устройства 3, совершающего прерывистое движение — поворот на 90 с последующим выстоем. При повороте транспортирующее устройство 3 переносит контролируемое кольцо 8 на столик 43 станции 7 контроля диаметра отверстия, при этом столик 43 находится в верхнем положении, а шарики вставки измерительной 24 находятся в контакте с поверхностью отверстия установочного кольца 26.

Вращение транспортирующего устройства 3 осуществляется от шагового привода 6 через зубчатые колеса 5 и 4.

Во время выстоя транспортирующего устройства 3 микропроцессор 52 устанавливает нулевое состояние счетчика 56 импульсов и включает электродвигатель ЗЗ через ключ

57, подавая на его вход сигнал, открывающий ключ. При включении электродвигателя 33 движение через пару зубчатых колес

34 и 35 и вал II, установленный в шарикоподшипниках 38 в корпусе 39, передается кулачку 36, осуществляющему посредством рычага 40 через упор 31 подъема диска 25 вдоль стойки 20. При подъеме диска 25 столик 43 проходит через крестообразное отверстие в нижнем фланце диска 25, а контролируемое кольцо 8 ложится на верхний торец нижнего фланца и при дальнейшем подъеме диска 25 измерительные шарики измерительной вставки 24 выходят из установочного кольца и проходят через отверстие контролируемого кольца 8, при этом происходит контроль диаметра отверстия по всей высоте и в этот момент металлический замыкатель 30, закрепленный на диске 25, входит в щель корпуса синхронизатора, при этом изменяется уровень сигнала на выходе синхронизатора 49. Это изменение уровня сиг

1556768

«0

Зд

4О

5 нала фиксируется микропроцессором 52, который выключает электродвигатель 33 через ключ 57.

При контроле диаметр кольца отслеживается шариками измерительной вставки 24 и информация передается нг измерительный стержень растрового фотоэлектрического преобразователя 18, который вырабатывает последовательность электрических импульсов напряжения, которая поступает на вход счетчика 56 импульсов и подсчитывается .им.

Через промежутки времени И=50 мкс число импульсов, записанное в счетчик 56, считывается через модуль 55 ввода — вывода в микропроцессор 52 и далее передается в блок 54 оперативной памяти.

Микропроцессор 52 устанавливает на нуль показание счетчика 56 импульсов.

При дальнейшем повороте кулачка 36 происходит опускание диска 25 в исходное положение, при этом контролируемое кольцо 8 нижней плоскостью ограничителя 28 снимается с измерительной вставки 24 и ложится на столик 43, а установочное кольцо 26 удерживается ограничителями 27 и 28.

После совершения электродвигателем 33 полного оборота металлический замыкатель

37, закрепленный на кулачке 36, заходит в щель корпуса синхронизатора 50.

После выполнения цикла измерения микропроцессор 52 через модуль 55 ввода †вывода подает команду на ключ 57, который разрывает цепь питания (- 127 Б) электродвигателя 33. В это время шарики измерительной вставки 24 находятся в контакте с диаметром установочного кольца 26, В процессе работы первоначально установленное микропроцессором 52 нулевое состояние счетчика 56 импульсов может изменяться вследствие различных факторов (например, изменения температуры и др.). Поэтому после каждого цикла измерения с помощью микропроцессора 52 осуществляется проверка первоначально установленного нулевого состояния счетчика 56. Для этого микропроцессор 52 считывает показание счетчика 56, когда диск 25 находится в крайнем верхнем положении, а шарики измерительной вставки 24 входят в установочное кольцо 26, и сравнивает это показание с заранее установленным в памяти значением, равным, например, а=10 мкм. Если число в счетчике 56 меньше а, то работа автомата продолжается, .если же после очередного цикла контроля это условие нарушается, то выполнение программы микропроцессором 52 прекращается и на блок индикации (не показан) выводится причина останова. После окончания цикла измерения микропроцессор

52 через модуль 55 ввода — вывода подает команду на ключ 58, который замыкает цепь питания (- 127 В) электродвигателя 46, служащего приводом поворота столика 43, который через пару зубчатых колес 45 и 44

6 производит поворот столика 43 вместе с расположенным на нем контролируемым кольцом 8 и на 120, в результате чего один из трех лепестков металлического замыкателя 48 входит в щель корпуса синхронизатора 51, при этом изменяется уровень сигнала на выходе синхронизатора 49. После включения электродвигателя 46 микропроцессор 52 осуществляет автоматически и контроль за уровнем сигнала на выходе синхронизатора

51 и сразу после изменения уровня этого сигнала (например, с низкого на высокий) изменяет уровень сигнала на входе ключа 58, благодаря чему разрывается цепь питания (— 127 В) электродвигателя 46 и он останавливается, и;ворачивая измеряемое кольцо 8 на 120 вокруг его оси. После этого (согласно программе1 снова происходит вышеописанный цикл движения диск" 25 вверх v. вниз, во время которого в блоке 53 памяти накапливается второй массив данных со счетчика 56 импульсо».

После второго цикла измерений по команде микропроцессора 52, (согласно вышеописанному) снова вк;ночается электродвигатель 46 поворота измеряемого кольца 8, в результате чего кольцо 8 поворачивается еще на 120 . После этого (согласно программе) в третий раз происходит вышеописанный цикл дви жения измерительного стержня вниз H вверх, во время которого в блоке 53 памяти накапливае-,ся третий массив данных со счетчика 56 импульсов. На этом получение измерительной информации заканчивается. После этого (согласно программе) проис одит математическая обработка микропроцессором 52 накопленной информации следующим образом.

В каждом из трех массивов данных микропроцессор 52 определяет минимальное значение. Затем из полученных трех чисел микропроцессор 52 снова определяет минимальное число Ad. Диаметр отверстия в микропроцессоре 52 определяется по формуле д — dp+Ëd, (1) где d — диаметр отверстия измеряемого кольца;

dp — минимальный диаметр отверстия, который возможно измерить данной измерительной вставкой.

Определение минимального значения по высоте кольца дает возможность автоматически исключить влияние фасок, что особенно важно для тонких колец. Выбор минимального значения из трех измеренных диаметров, расположенных под углом 120 относительно друг друга, позволяет значительно ослабить влияние возможных локальных дефектов на внутренней поверхности кольца 8 (типа непрошлифовок, раковин,. трещин, царапин и т. п.) на погрешность контроля. Эти дефекты, если на них попадают шарики измерительной вставки, приведут к кажущемуся увеличению измеряемого внут1556768 реннего диаметра кольца. Благодаря выбору минимального значения из трех результатов повышается достоверность контроля, так как заведомо завышенные значения диаметра отверстия отбрасываются.

Полученное в результате значение диаметра d отверстия принимается за результат измерения. Это значение в микропроцессоре

52 сравнивается с уставкой, хранимой в блоке постоянной памяти.

Если при сравнении выполняется соотношение

d„— Л(д(d„, (2) где d — значение уставки;

Л вЂ” значение допуска по ГОСТ 8.052-81. то кольцо считается годным.

В этом случае микропроцессор 52 вырабатывает сигнал, поступающий через модуль 55 ввода — -вывода на вход ключа 59.

При поступлении этого сигнала ключ 59 открывается, замыкает цепь питания электромагнита 11, который срабатывает и поворачивает заслонку 10, благодаря чему появляется возможность попадания годного контролируемого кольца, осуществляемая и ри повороте транспортирующего устройства 3, по лотку 12 в емкость 14 «Годные».

Если же условие (2) не выполняется, то микропроцессор 52 не вырабатывает сигнал на включение электромагнита 11 через ключ 59, в результате чего заслонка !О остается неподвижной, препятствуя попаданию контролируемого кольца 8, в емкость 14

«Годные» и при следующем повороте транспортируюгцего устройства 3 на 90 проконтролированное кольцо 8 сбрасывается из гнезда на лоток 13, который направляет бракованное кольцо в емкость 15 «Брак», 8

Фо рмула изоб ре тения

Автомат для контроля и сортировки ко. лец, содержащий загрузочное устройство, снабженное приводом транспортирующее устройство, станцию контроля, блок управления сортировкой, исполнительный механизм сортировки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик и электронные ключи, а станция контроля содержит корпус, который состоит из верхней и нижней плит, на верхней плите установлены фотоэлектрический преобразователь и втулка, во внутреннем конусе которой расположена стойка, снабженная барабаном с установленными в его отверстиях измерительными вставками и размещенным с возможностью перемещения вдоль нее IloBopoTHblM столом, в пазах верхнего фланца которого расположены установочные кольца, а в нижней его части — замыкатель и синхрониза тор, причем на нижней плите корпуса за- тор, причем на нижней плите корпуса закреплены приводы перемещения корпуса и поворота контролируемых колец, снабженные замыкателями и синхронизаторами, при25 чем выход фотоэлектрического преобразователя соединен с первым входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу блока управления сортировкой, первый выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выходы всех синхронизаторов соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока управления сортировкой, второй, третий и четвертый выходы которого через соответствующие электронные ключи подключены соответственно к приводам перемещения корпуса и поворота контролируемых колец и к исполнительному механизtully сортировки.

1556768

155б768

27

l556768

2б

Фиг.5

Составитель Т. Тихонравова

Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор Л. Ьескид

Заказ 678 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, i л. Га арина, 101