Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зая,лене 020780 (21) 2 49389/28-1 2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано и71082. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 04. 02 83

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>963581

И11М,Кп.

В 07 С 5/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33)УДК б81.184: . 531 .717 .

° 14 (088.8) (71) Заявитель (54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СОРТИРОВКИ

СТЕРЖНЕЙ ПО ШАГУ ВИНТОВОЙ ЛИНИИ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного контроля и сортировки изделий по шагу винтовой линии.

Известно устройство для автоматической сортировки стержней .по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные — к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первьм выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения ,стержней, через первый вход блока управления связанный с приводом механизма перемещения изделий, и механизмом разбрлковки.

Это устройство имеет недостаточную производительность, обусловленную тем, что контроль следунщего стержня может осуществляться лишь после выхода предыдущего стержня из эоны разбраковки.

Целью изобретения является повышение производительности.

Цель достигается тем, что устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные — к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первым выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения стержней, через первый вход блока управления связанный с .приводом . механизма перемещения изделий, и механизм разбраковки, имеет элемент

ИЛИ, амплитудный селектор, дополнительные блоки формирования импульсов, элементы И, элементы задержки и триггеры, причем первый .вход первого до; полнительного триггера подключен к второму выходу элемента счета, а выход — к первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом первого дополнительного блока формирования импульсов и вторым входом элемента И, выход которого связан с первьи входом второго дополнительного триггера, первый выход которого подсоединен к пер»

963581 вому входу второго дополнительного элемента И, второй — к первому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связан с первым входом механизма разбраковки и элемента

ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, который первым выходом через первый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И вЂ” с третьими входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока управления, при этом выход блока формирования импульсов через второй элемент задержки связан с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, а выходк первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудный селектор— с выходом амплитудного детектора, выход индикатора положения стержней связан со вторыли входами второго, третьего и четвертого дополнительных элементов И и через второй дополнительный блок формирования — с управляющими входами второго и третьего до- 35 полнительных триггеров.

На фиг . 1 приведена блок-схема пред-.. лагаемого устройства для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии; на фиг. 2 — расположе- 4g ние первичных преобразователей в зоне

Контроля; на фиг. 3, 4 и 5 — временные диаграммы работы устройства, 1

Устройство содержит размещенные по окружности первичные преобразователи 45

1, токовые катушки индуктивности 2 которых подключены к генератору пере1 менного тока 3, а измерительные 4 — к последовательно соединенным амплитудному детектору 5 и блоку формирования импульсов напряжения 6, элемент счета 7, подключенный первым выходом через триггер 8 к первому входу элемента И 9, индикатор положения стержней 10, через первый вход блока управления 11 связанный с приводом механи-55 зма перемещения изделий 12, механизм разбраковки 13, элемент ИЛЙ 14, амплитудный селектор 15, дополнительные блоки формирования импульсов 16 и 17, дополнительные элементы И 18 - 22, 60 элементы задержки 23 и 24, дополнитальные триггеры 25,26 и 27,механизм перемещения 28 изделия, стержень 29, причем первый вход первого дополнительного триггера 25 подключен к вто-g$ рому выходу элемента счета 7, а выходк первому входу первого дополнительного элемента И 18, второй вход которого связан с выходом первого дополнительного, блока формирования импульсов

16 и вторым входом элемента И 9, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера 26, первый вход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И 19, второй — к первому входу третьего дополнительного элемента И 20, выход которого связан с первыми входами механизма разбраковки

13 и элемента ИЛИ 14, выход первого дополнительного элемента И 18 подключен к первому входу третьего дополнительного триггера 27, каторый первым входом через первый вход четвертого дополнительного элемента И 21 связан

1 с вторыми входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И 19 — с третьими входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, выход которого подключен к второму входу блока управления 11, при этом выход блока формирования импульсов напряжения 6 через второй элемент задержки 24 связан с первым входом пятого дополнительного элемента И 24, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора 15, а выход — к первому Вхо ду элемента счета 7, второй вход которого связан с управляющими входами триггера 8 и первого дополнительного триггера 25, а через последовательно соединенные первый элемент задержки

23, первый дополнительный блок формирования импульсов 16 и амплитудный селектор 15 — с выходом амплитудного детектора 5, выход индикатора положения стержней 10 связан с вторыми входами второго, третьего и четвертого. дополнительных элементов .И 19, 21 и

20 и через второй дополнительный блок формирования 17 — с управляющими входами второго и третьего дополнительных триггеров 26 и 27.

Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии работает следукщим.образом.

Механизм 28 перемещает с постоянной скоростью V контролируемые стержни 29 через зону контроля, образованную преобразователями 1, в зону раэбраковки, исключая при этом вращение стержней вокруг продольной оси.

Стержни 29 выполнены из электропроводного материала в виде одно- или многозаходного винта, при этом годные стержни имеют длину 3 и шаг винтовой

8ном «+ 8макс ° где Вмакс- максимальный допуск на шаг. Токовые катушки 2, подключенные к генератору 3, наводят в стержне 29 вихревые токи, электромагнитное поле которых вызыва963581 ет появление в измерительных катушках 4 вносимого напряжения, изменяющегося в зависимости от положения ребра стержня 29 относительно преоб- . разователя 1. Первичные преобразователи 1, количество которых равно N, 5 установлены по окружности вокруг стержня 29 (см.фиг. 2) так, что при продольном его перемещении ч"рез зону .контроля вносимые напряжения в любых двух измерительных катушках 4 не из- (О меняются синфазно, т.е. максимумы вносимых напряжений не появляются одновременно. Измерительные катушки 4 включены последовательно-согласно, поэтому суммарное напряжение всех из- 15 мерительных катушек имеет число мак= симумов, равное числу максимумов во всех N измерительных катушках. При продольном перемещении стержня через зону контроля положение его ребер от- 0 носительно катушек преобразователей будет периодически меняться, при этом с той же частотой будет меняться амплитуда вносимого суммарного напряжения. При прохождении стержня через зону контроля суммарное напряжение имеет и максимумов, определяемое на соотношения чае и = —, 5

30 где N — количество первичных преобразователей;

k — число заходов винтовой линии; 35

S — шаг винтовой линии;

 — длина стержня.

Суммарное напряжение измерительных катушек при контроле годного стержня может иметь число максимумов neo* 40 определяемое из соотношения

< п сп пмин - и-дд - макс

Nk1 где п

Вном+ Вмакс

Nk1 и

Виим- б Вмоцсс

Таким образом, если при контроле стержня суммарное напряжение имеет число максиму.мов п6 < п,ц„„, то стеР-50 жень имеет шаг винтовой линии, превышающий допустимый, а при пм > пм „с > стержень имеет шаг винтовой линии меньше допустимого. Суммарное напряжение катушек 4 детектируется детектором 5, и низкочастотное напряжение

05. (см..фиг. 3, 4 и 5) поступает на формирователь 6 и амплитудный селектор 15. Формирователь 6 вырабатывает импульсы напряжения 0 6, соответствую- щие по времени максимумам напряжения

05. Амплитудный селектор 15 вырабаты,вает напряжение в том случае, если напряжение V 5 превышает заданный уровень Ос, т.е. в момент нахождения стержня 29 в зоне контроля. Импульсы 06 б5 с формирователя б через элемент 24 задержки поступают на один из входов элемента И 22, на другой вход которого подается напряжение U-l 5 с селектора 15. Время задержки F24 элемента

24 выбирается из соотношениями (24 2 кNV

Импульсы с элемента И 22 поступают "на вход элемента 7 счета, на первом выходе которого появляется импульс при поступлении на вход n ä„ импульсов, а на втором выходе — при поступлении на вход (nMGIKG + 1) импульсов.Использование амплитудного селектора 15, . элемента 24 задержки и элемента амплитудного селектора 1 5, элемента 22 ,задержки и элемента И 22 повышает помехоустойчивость устройства, поскольку прохождение помехи любого уровня на вход элемента 7 счета невозможно при отсутствии стержня в зоне контроля.

Рассмотрим работу устройства при контроле стержня, имеющего шаг S больше предельно допустимого (см. фиг. 3).

B этом случае на вход элемента 7 поступит число импульсов и< с n „„, поэтому ha выходах его напряженйе отсутствует. Триггеры 25 и 8 находятся в исходном состоянии, в котором на их выходах напряжение также отсутствует.

После выхода стержня из зоны контроля напряжение на выходе детектора уменьшается, и селектор 15 переходит в первоначальное состояние. Задним фронтом импульса с селектора 15 запускается формирователь 16, который вырабатывает импульс длительностью

60 с16«Ч .где аЯ вЂ” расстояние на линйи контроля между двумя стержнями, поступающий на входы элементов И 9 и 18. Элементы И 9 и 18 импульсов не вырабатывают, поскольку на их другие входы напряжения не подаются, поэто- му триггеры 26 и 27 также остаются в исходном состоянии, в котором со второго, выхода триггера 26 напряжение подается на вход элемента И 20, а со второго выхода триггера 27 — на вход элемента И 19. Импульс с формирователя 16 через элемент 23, имеющий задержку Т С поступает также на

23 Ы установочные входы триггеров 8 и 25 и элемента 9 счета, которые при этом переводятся в первоначальное состояние, после чего устройство готово для контроля следующего стержня. Устройство имеет повышенную производительность по сравнению с известным, поскольку контроль следукщего стержня начинается до момента разбраковки предыдущего. Проконтролированный стержень перемещается в зону разбраковки и достигает индикатора 10 положения.

В качестве индикатора 10 целесообразно применять вихретоковый наклад963581

Формула изобретения ной преобразователь, который является бескоитактным, обладает высокой надежностью и точностью, не требует специальных условий работы и работоспособность его не зависит от скорости Ч перемещения изделий. При срабатывании индикатора 10 импульс с его выхода поступает на входы элементов

И 20, 21 и 19, при этом только элемент И 20 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки, 0 который направляег стержень в магазиН Брак + (не показан). Импульс с элемента И 20 поступает также на вход элемента ИЛИ 14, импульс которого подается на вход блока 11 управления, 15 на другой вход которого поступает импульс с индикатора 10. Блок 11 выдает сигнал Неисправность и останавливает привод 12 механизма 28 перемещения, если импульс с элемента 14 ИЛИ поступает в блок 11 раньше, чем импульс с индикатора 10, а также в случае, когда при поступлении импульса с индикатора 10 импульс с элемента

14 отсутствует. Использование элемента ИЛИ 14 и блока 11 управления павы- 25 шает надежность работы устройства, поскольку непрерывно ведется контроль

его работоспособности. Аналогично работают элемент 14 и блок 11 при поступ-: лении на вход эл мента 14 импульсов ЗО с элементов И 19 и 21.

При выходе стержня из зоны разбраковки индикатор 10 возвращается в исходное состояние, при этом задним фронтом его импульса запускается фор- 35 мирователь 17, вырабатывакщий импульс длительностью Cgg — 7 KGTopblA посту

I пает на установочные входы триггеров

26 и 27 и возвращает их в начальные состояния. 40

При контроле годных стержней (cM. фиг. 4) на вход элемента 7 счета поступает и д импульсов, число которых лежит в пределах и „ < и, < и ц„„., при этом импульс с первого выхода эле-45 мента 7 счета подается. на вход триггера 8. Напряжение с триггера 8 подается на вход- элемента И 9, который вырабатывает импульс при поступлении на другой вход его импульса с формирователя 16 (после выхода стержня из эоны контроля) . Импуль " с элемента И

9 перебрасывает триггер 26, при этом напряжение с первого выхода его подается на вход элемента И 19. При входе стержня в зону разбраковки срабатывает индикатор 10, и импульс с него подается на элементы И 19, 20 и

21, при этом импульс вырабатывает только элемент И 19. Импульс с элемента И 19 поступает на механизм 13 разбраковки, которай "направляет стержень в магазин Годные (не показан). В остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом S„ большим допустимого.

При контроле стержней, шаг винтовой линии которых меньше допустимого, на вход элемента 7 счета поступает число импульсов п > пмц„, при этом с обоих выходов элемента 7 импульсы поступают соответственно на входы триггеров 8 и 25. Напряжения с триггеров 8 и 25 подаются на элементы И 9 и 18, которые срабатывают при поступлении на другие входы их импульса с формирователя 16. Импульсы с элементов И 9 и 18 поступают на входы триггерон 26 и 27 соответственно, которые при этом перебрасываются в другое состояние. Напряжение с триггера 26 поступает на элемент И 19, а с триггера 27 — на элемент И 21. При входе стержня в зону разбраковки импульс с индикатора.10 поступает на элементы

И 19, 20 и 21, при этом только элемент И 21 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки.

Механизм 13 направляет стержень в магазин Брак †(не показан) . В остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом, большим допустимого.

Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и сортировку стержней, выполненных из электропроводного материала, по усредненному шагу винтовой линии при изменении скорости их перемещения через зону контроля в широких пределах. Устройство обладает повышенной производительностью и помехоустойчивостью по сравнению с прототипом, а также высокой надежностью в работе.

Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные — к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первым выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения стержней, через первый вход блока управления связанный с приплодом механизма перемещения изделий, и механизм разбракс вки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно имеет элемент ИЛИ, амплитудный селектор, дополнительные блоки формирования импульсов, элементы И, элементы задержки и триггеры, причем первый вход первого дополнительного триггера подключен к второму выходу элемента счета, а выход — к первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом

963 581

10 первого дополнительного блока формирования импульсов и вторым входом элемента И, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера, первый выход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И, второй — к первому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связан с первыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, который первым выходом через первый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми вхо- 15 дами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И вЂ” с третьими входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход 30 которого подключен к второму входу блока управления, при этом выход блока формирования импульсов через второй элемент задержки связан с первым входом пятого дополнительного элемента И,. второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, а выход — к первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудный селектор. — с выходом амплитудного детектора, выход индикатора положения стержней связан с вторыми входами второго, третьего и четвертого дополнительных элементов И и через второй дополнительный блок формирования — с управлянщими входами второго и третье- го дополнительных триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 645420, кл. В 07 С 5/08, 1977.

963581

Редактор О. Юркова

Заказ

234/1

И

ЮХ иМ м

Составитель В. Фаткин

Техред С.Мигунова Корректор А, Ференц

Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4