Способ регулировки терморегуляторов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН эш С 05 С 21/00 ИСАНИ ЕЛЬСТ ГОсудАРстВенный нсмитет сссПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМ,Ф СВИД(56) 1. "Технологический процесссборки датчиков - реле температурыТ, Т, Т", ЗЦ.010010.00004. Техпроцесс Орловского ПО(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ регулировки терморегуляторов, заключающийся в приработкемеханизма задания режима работы, приработке механизма переключения, настройке по давлению верхнего и нижнего номинальных уровней переключенияи контроле по давлению уровней переключения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью сокращения временирегулировки, перед приработкой механизма переключения осуществляют предварительную настройку уровней переключения, состоящую в том, что наэлементы настройки верхнего и нижнего уровней переключения вначалеосуществляют дозированное воздействие в направлении расширения зонынечувствительности, а затем воздействие в обратчом направлении до достижения заданных уровней переключения,отличающихся от номинальных на определенную величину.2. Устройство для регулировки терморегуляторов, содержащее блоки загрузки и выгрузки терморегуляторов, многопозиционный стол карусельного типа, снабженный приводом шагового поворота на одну позицию и зажимными узлами для фиксации терморегуляторов, технологические головки и блок управления о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, стол выполнен с тремя ярусами, на верхнем из которых размещены зажимы для соединения капилля-ров терморегуляторов с одним из дис,ков коммутатора, на среднем ярусе расположены гнезда для корпусов терморегуляторов, а нижний ярус содержит приводные элементы для шагового вращения стола и элементы памяти состояний терморегуляторов по числу позиций, на неподвижной площадке юаай над поворотным столом размещен гене- ратор пневматических импульсов, сое- ф диненный с другим диском коммутато- , ра, на станине устройства концентрично и радиально к столу размещены технологические головки приработки механизма задания режима, поворота винта верхнего уровня переключения, поворота винта нижнего уровня переключения, предварительной настройки верхнего уровня переключения, предварительной настройки нижнего уровня переключения, точной настройки верх- . него уровня переключения, точной настройки нижнего уровня переключения и перевода режима, на корпусе устройства размещены эадатчики давления1104491 Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля регулировки терморегулирующихприборов автоматики, в частности,терморегуляторов холодильников.Технологический процесс изготовления последних включает в себя регулировку давлением воздуха при незаполненных термосистемах, заполнениетермосистем хладагентом, контрольтемпературных параметров.Известен способ регулировки терморегуляторов для холодильников, за"ключающийся в приработке механизмовзадания режима работы и переключения,настройке и контроле по давлениюуровней переключения.Приработка механизма задания режима работы производится циклическимвоздействием на ручку задания режимаприбора.Приработка механизма переключенияосуществляется подачей в открытуютермосистему прибора импульсного давления, обеспечивающего включение иотключение управляющих контактов прибора.Настройка осуществляется путемопределения фактических уровней переключения по давлению и последующеговоздействия на элементы настройкив требуемом направлении при заданныхуровнях входного давления, соответст"вующих номинальным уровням температур переключения. Настройка произво",дится методом приближения с контролем уровней после каждого шага,Указанные операции, составляющие регулировку, осуществляются на от 45 дельных стендах с ручной постановкой и снятием приборов, с низкойи коммутатор контрольных уровнейдавления, соединенные с другим диском коммутатора, причем входы блоковзагрузки и выгрузки, а также техноКонтроль по давлению уровней переключения проводится в трех режимах работы прибора: контроль уровней включения и отключения в среднем режиме; контроль уровня включения в режиме наименьшего холода; контроль уровня отключения в режиме наибольшего холода .11 логических головок и управляющий вход коммутатора контрольных уровней . давления связаны с блоком управления. Контроль по давлению осуществляется подачей в открытую термосистемуприбора уровней давления, соответствующих предельным допустимым темпе ратурам переключения контактов,и проверкой при этом состояния (замкнуты или разомкнуты) контактов.Поскольку после сборки приборовимеет место значительный разброс 10 действительных уровней переключения,при подаче импульсов давления с большой частотой часть приборов не пройдет приработку, так как максимальная частота переключения зависит от 15 фактических уровней переключения,определяемых допусками размеров деталей механизма и их относительногоположения после сборки. Для обеспечения 100 Х-ной приработки всех при боров приходится подавать импульсыдавления с низкой частотой, приэтом увеличивается время приработки.Таким образом известный способ необеспечивает высокой производитель ности приработки при автоматизациирегулировки приборов.Ввиду указанного разброса действительных уровней переключения принастройке номинальных уровней имеет ЗО место неопределенность требуемогонаправления воздействия на элементынастройки, что не позволяет автоматизировать процесс регулировки бездополнительных мероприятий по определению действительных уровней переключения собранного прибора и ихсравнению с номинальными уровнями.Недостатком известного способаявляется большое время регулировки 4 О терморегуляторов.Цельюизобретения является сокращение времени регулировки.з 1104991и элементы памяти состояний терморегуляторов по числу позиций, на неподвижной площадке над поворотнымстолом размещен генератор пневматических импульсов, соединенный с другим диском коммутатора, на станинеустройства концентрично и радиальнок столу размещены технологическиеголовки приработки механизма заданиярежима, поворота винта верхнего уровня переключения, поворота винта нижнего уровня переключения, предварительной настройки верхнего уровняпереключения, предварительной настройки нижнего уровня переключения,точной настройки верхнего уровняпереключения, точной настройки нижнего уровня переключения и переводарежима, на корпусе устройства размещены задатчики давления и коммутаторконтрольных уровней давления, соединенные с другим диском коммутатора,причем входы блоков загрузки и выгрузки, а также технологических головок и управляющий вход коммутатораконтрольных уровней давления связаны с блоком управления.Сущность способа заключаетсяв том, что воздействием на элементы настройки уровней переключенияв направлении расширения зоны нечувствительности достигается однозначное отклонение действительныхуровней от номинальных, а именно:совокупность верхних уровней располагается выше номинального уровнявключения, совокупность нижних уровней располагается ниже номинальногоуровня отключения. Это позволяетпредварительную и точную настройкипроводить путем воздействия на эле"менты настройки в определенном направлении - в сторону сужения эонынечувствительности, что создает45предпосылки для автоматизации настройки с простым алгоритмом.50 55 производительностью, что препятствует комплексной автоматизации массового производства терморегуляторов,потребность в которых составляетболее 8 млн. шт, в год.5Известный технологический автомат, который может быть использовандля регулировки терморегуляторовсодержит многопозиционный стол карусельного типа, блоки загрузки и выгрузки например терморегуляторов,органы воздействия на объекты обработки, т.е. технологические головки, привод поворота стола и т.д.Однако в известной конструкцииустройство не может обеспечить нуж- фного быстродействия.Цель изобретения - увеличение,быстродействия устройства..Указанные цели достигаются тем,что согласно способу регулировкитерморегуляторов, заключающемусяв приработке механизма задания режима работы, приработке механизма переключения, настройке по давлениюверхнего и нижнего номинальных уровней переключения и контроля по давлению уровней переключения, передприработкой механизма переключенияосуществляют предварительную на- ЗОстройку уровней переключения, состоящую в том, что на элементы настройки верхнего и нижнего уровней переключения вначале осуществляют дозированное воздействие в направлениирасширения зоны нечувствительности,а затем воздействие в обратном направлении до достижения заданныхуровней переключения, отличающихсяот номинальных на определенную величину,Причем в устройстве для регулировки терморегуляторов, содержащем блоки загрузки и выгрузки терморегуляторов, многопозиционный стол карусельного типа, снабженный приводом шагового поворота на одну позицию и зажимными узлами для фиксации терморегуляторов, технологические головки и блок управления, стол выполнен с тремя ярусами, на верхнем из которых размещены зажимы для соединения капилляров терморегуляторов с одним из дисков коммутатора, на среднем ярусе расположены гнезда для корпусов терморегунятрров, а нижний ярус содержит приводные элементы для шагового вращения стола В результате предварительной настройки уровни переключения приборов приводятся к одинаковым значениям, близким к номинальным, что позволяет вести приработку с высокой частотой следования импульсов давле- ния, следовательно, с большой производительностью.Разность между уровнями предварительной настройки и номинальными,достигаемыми в результате точной на,стройки, необходима для сохранения11043однозначности направления воздействия на элементы настройки послевозможного дрейфа уровней переключения в результате приработки,На фиг. 1 изображена диаграмманастройки уровней переключения подавлению; на фиг. 2 - устройство длярегулировки терморегуляторов, разрез; на фиг, 3 - то же, вид в плане;на фиг. 4 - график подачи контроль Оных уровней давления при контролеприборов в среднем режиме; на фиг.5 -общая функциональная схема устройства; на фиг. 6 - схема приработкимеханизма задания режима; на фиг.7 - 1схема поворота винтов настройки;на фиг. 8 - схема настройки верхнего уровня переключения; на фиг. 9 -схема настройки нижнего уровня переключения; на фиг. 10 - схема контро бля терморегуляторов в среднем режиме; на фиг. 11 - схема контролятерморегуляторов в режимах наименьщего и наибольшего холода.Конкретная реакция способа показа.йа на примере регулировки терморегуляторов для домашних холодильниковтипа Т,На фиг. 1 заштрихованная область 1соответствует совокупности уровнейвключения по давлению партии терморегуляторов после сборки, область 2 -совокупности уровней отключения.На элементы настройки воздействуют в направлении расширения зоны35нечувствительности на определеннуювеличину, достаточную для достижения однозначного расположения уровней переключения относительно номинальных уровней включения 3 и отключения 4.Новое положение уровней соответствует областям 5 и 6. Далее на элементы настройки воздействуют в обратном направлении до достиженияуровней 7 и 8 переключения, причемпоследние расположены в сторонырасширения зоны нечувствительностиотносительно номинальных уровней 3и 4 и отличаются от них на опреде 50ленную величину ар. Устройство для осуществления способа (фиг. 2 и 3) содержит многопозиционный стол 9 карусельного типа, установленный на неподвижном валу 10 с возможностью вращения и снабженный приводом шагового поворота на одну позицию 11, закрепленном на стани 491бне 12, блоки загрузки и выгрузкинастраиваемых терморегуляторов измагазина 13 и в накопитель 14,представляющие собой работы-манипуляторы 15 и 16.Стол 9 выполнен с тремя ярусами,Верхний ярус представляет собойбарабан 17, по окружности которогов направляющих с возможностью вертикального перемещения размещеныползуны 18, снабженные зажимами 19для соединения капилляров терморегуляторов с одним иэ дисков коммутатора 20, выполненным в виде дисково.го золотника, установленного внутрибарабана 17.Один диск 21 коммутатора 20(фиг. 3) закреплен на барабане иимеет коммутирующие отверстия почислу позиций стола, соединенныегибкими шлангами с ползунами 18,а другой диск 22 закреплен неподвижно относительно станины и имеет коммутирующие отверстия, соединенныес задатчиками 23-28 давления непосредственно, и с задатчиками 29-32 -через коммутатор 33 контрольныхуровней давления.Генератор 34 пневматических импульсов расположен на неподвижнойплощадке, закрепленной на верхнемконце вала 19, над поворотным столом вблизи коммутатора 20 для уменьшения емкости пневмопроводов. Коммутационная канавка 22 диска имеетдлину, соответствующую 19-ти пезициям поворотного стола.На среднем ярусе стола расположены. гнезда 35 для (фиксации) корпусов терморегуляторов.На станине 12 концентрично и радиально к поворотному столу размещены технологические головки приработки механизма задания режима 36, пово-,рота винта верхнего 37 и нижнего 38уровней переключения, предварительной настройки верхнего уровня 39переключения, предварительной настройки нижнего уровня 40 переключения, точной настройки верхнего уровня 41 переключения, точной настройки нижнего уровня 42 переключенияи перевода режима 43,На станине расположены такжестойки 44 с упором для управления зажимом 19 и копиром для подъема иопускания ползунов 18, три запоминающих устройства 45 и блок 46 управления.15 7. 1104Блок управления содержит кулачки 47 - 53, электрические контакты.54 - 66, пневмоклапаны 67 и 68,электропневмоклапаны 69 - 72,симисторы 73 - 76, инверторы 7781, делитель 82 частоты, регистр 83 сдвига, генератор 84 единичных импульсов, логические элементы И 85 - 91, логический элемент ИЛИ 92, триггеры 93 и 941 Ои усилители 95 - 97.Для подсоединения терморегуляторов к электрической схеме устРойства позиции настройки и контроляснабжены пружинными контактами,закрепленными на станине с помощьюизолирующих стоек (не показаны),На нижнем ярусе поворота столарасположены приводные элементы 98для шагового вращения стола и тридцать два элемента 99 памяти состояний терморегуляторов по числу позиций стола, выполненные, например,в виде штырей, имеющих два устойчивых положения, соответствующих 25годному и бракованному прибору,Манипуляторы 15 и 16 - пневматические с цикловым управлением, число степеней подвижности - 3, длительность цикла - 7,5 с. Каждый манипулятор имеет автономный кулачковый командоаппарат, запускаемыйтактовыми импульсами с блока 46управления каждые 8 сРегулируемый терморегулятор 100включает следующие элементы настройки: ручку 101 перевода режима,винт 102 верхнего уровня переключения и винт 103 нижнего уровня переключения,40Устройство работает следующимобразом.На позиции загрузки манипулятор 15(фиг. 3, 5) по сигналу с блока 46управления (фиг. 2,5) вставляет при 45бор капилляром вверх в гнездо 35поворотного стола, При этом ползун 18находится в верхнем положении,Поворот стола на шаг происходитв направлении, указанном прерывистой стрелкой, Во время поворота ползун 18 по копиру на стойке 44 опускается в нижнее положение, капилляртерморегулятора попадает в воронку 19 зажима, На этой позиции производится операция приработки механизма задания режима работы.При замыкании контактов 54(фиг.6)от кулачка 47 через электропневмокла 491 8пан 69 подается воздух в головку 36 для подачи инструмента к ручке 1 О 1 задания режима работы терморегулято= ра 100. Пневмоклапаны 67 и 68, управляемые кулачками 48 и 49, обеспечивают подачу воздуха в головку 36 для возвратно-вращательного движения инструмента. После приработки инструмент головки оставляет ручку прибора в среднем положении.При переходе на следующую позицию зажим 19, взаимодействуя с упором, расположенным на стойке 44, герметизирует соединение капилляра терморегулятора с ползуном 18 (фиг. 2). На этой позиции производится поворот винта 102 йастройки верхнего уровня переключения в направлении расширения эоны нечувствительности (фиг.7).При замыкании контактов 54 и 55 через электропневмоклапан 69 подается воздух в головку 37 для подачи инструмента к винту 102 настройки терморегулятора 100 и включается привод инструмента головки 37. Угол поворота винта 102 задается кулачком 47.На следующей позиции производитсяповорот винта 103 настройки нижнего уровня переключения в направлениирасширения эоны нечувствительности(фиг, 7),При замыкании контактов 54 и 55головка 38 поворачивает винт 103 настройки на угол, задаваемый кулачком 47.На следующей позиции производится предварительная настройка верхнего уровня переключения (фиг. 8).В термосистему прибора 100 через коммутатор 20 и ползун 18 (фиг.2) подается давление от задатчика 24, соответствующее уровню 7 (фиг. 1).Клеммы прибора подсоединяются к пру-.жинным контактам. Контакты 56 прибора 100 разомкнуты.При замыкании контактов 54 от кулачка 47 через электропневмоклапан 69 подается воздух в головку 39 для по" дачи инструмента (отверстие) к винту 102 терморегулятора 100. Одновременно замыкаются контакты 57, подавая напряжение на электродвигатель головки 39 через открытый симистор 73.В момент настройки контакты 56 замк-. нутся, и симистор, управляемый этими контактами через инвертор 77, закроется, обесточив привод головки 399 110На следующей позиции производится предварительная настройка нижнего уровня переключения (фиг. 9).В термосистему прибора через коммутатор 20 подается давление от за 3 датчика 23, соответствующее уровню 8 (фиг. 1), при этом, контакты 56 прибора 100 остаются замкнутыми.При замыкании контактов 54 к винту 103 прибора 100 подается ин струмент головки 40. Одновременно замыкаются контакты 58, подавая напряжение на электродвигатель головки 40 через открытый снмистор 74. В момент настройки контакты 56 разомкнутся, и симистор 74 закроется, обесточив привод головки 40.На последующих 19 позициях производится приработка (обкатка) механизма переключения прибора путем подачи 20 в термосистему пульсирующего давления воздуха 0-0,5 МПа от генератора 34 пневматических импульсов (фиг, 3). Генератор работает непрерывно. Подключение приборов к выходу генераторами производится коммутатором 20 на соответствующих позициях устройства.На следующей позиции производится точная настройка верхнего уровня переключения (фиг. 8).30В термосистему прибора 100 через коммутатор 20 подается давление от задатчика 28, соответствующее уровню 3 (фиг. 1). Контакты 56 прибора 100 разомкнуты.При замыкании контактов 54 к винту 102 подается инструмент головки 41. Одновременно замыкаются контакты 59, подавая напряжение на электродвигатель головки 41 через открытый симистор 75. В момент настройки контакты 56 замкнутся, и симистор, управляемый этими контактами через инвертор 78, закроется, обесточив привод головки 41.45На следующей позиции производится точная настройка нижнего уровня переключения (фиг. 9). В термосистему прибора 100 через коммутатор 20 подается давление от 50 задатчика 27, соответствующее уровню 4 (фиг. 1), при этом контакты 56 прибора 100 .остаются замкнутыми.При замыкании контактов 54 к вин" ту 103 подается инструмент головки 4255 Одновременно замыкаются контакты 60, подавая напряжение на электродвига" тель головки 43, В момент настройки 4491 10 контакты 56 разомкнутся, симистор 76 закроется, обесточив привод головки.На следующей позиции производится контроль по давлению уровней переключения терморегулятора в среднем режиме.Во время выстоя на позиции комму" татор 33 по командам блока 46 управления последовательно с интервалами 1,2 с подает в прибор уровни давления Р , Р , Р и Р (фиг.4) от задатчиков 29 - 32. Уровни 3 и 4 дав. ления соответствуют номинальным уровням переключения настроенного прибора (фиг, 1). Разности Р - Р и Р - Р соответствуют полям допусков на отклонение уровней переключения от номинальных. Перед подачей очередного уровня производится контроль состояния контактов прибора. Если прибор годен, то при давлении Р контакты должны быть разомкнуты, при давлении Р - замкнуты, Рз - замкнуты, Р - разомкнуты. Схема контроля терморегуляторов в среднем режиме приведена на фиг. 10,В начале такта замыкаются контакт 61, запускающий делитель 82 час" тоты, тактирующий регистр 83 сдвига с интервалом 1,2 с, Вход прибора 100 подключен при этом через коммутатор 20 к выходу коммутатора 33, а выход (контакты 56) - к первым входам логических элементов И 85 и 86 непосредственно, а элементов 87 и 88 - через инвертор 79. Вторые входы логических элементов 85-88 подсоединены к выходам регистра 83 сдвига. На входе логического элемента ИЛИ 92 появится сигнал в случае несоответствйя состояния контактов 56 заданному давлению. Опрос состояния контактов 56 заданному давлению. Опрос состояния контактов 56 происходит в конце каждого интервала 1,2 с по цепочке делитель 82 частоты - генератор 84 единичных импульсов - логический элемент И 89. При наличии в момент опроса на выходе элемента ИЛИ 92 сигнала о браке элемент 99 памяти, соответствующий гнезду стола с бракованным прибором, займет положение "Брак". Цепь взаимодействия: элемент 89 - триггер 93- усилитель 95- первое запоминающее устройство 45- элемент 99 памяти.На следующей позиции производится контроль по давлению уровня включе11 1 ния в режим наименьшего холода (фиг. 11), Прибор приходит на позицию с ручкой в положении "Средний режим".В начале такта замыкается контакт 54, клапан 69 подает воздух ,в головку 43 для подачи инструмента к ручке 101 перевода режима, затемкулачок 50 замыкает контакт 62 и через клапан 70 в головку 43 подается воздух для перевода ручки прибора в режим наименьшего холода. После этого кулачком 51 замыкается койтакт 63 и клапан 71 подключает выход задатчика 26 через коммутатор. 20 к входу прибора 100.Опрос состояния контактов 56 производится кулачком 52 при замыкании контактов 64. Во время опроса на первый вход элемента И 90 подается через инвертор 80 "Единица", Если контакты 56 разомкнуты, т.е. прибор бракованньй, на втором входе элемента И 90 также появится "Единица" и по цепи триггер 94 - усили- тель 96 второе запоминающее устройство 45 переведет элемент 99 памяти в положение "Брак", В конце такта головка 43, управляемая кулачком 53 через контакты 65 и клапан 72, переведет ручку 101 прибора в положение "Режим наибольшего холода", а затем кулачок 47 разомкнет контакты 54 и инструмент головки 43 отведется от ручки 101.На следующей позиции производится контроль по давлению уровня отключения прибора в режиме наибольшего холода (фиг. 11). На вход прибора подается через коммутатор 20 давление от задатчика 25, соответствующее наибольшей допустимой температуре замыкания контактов прибора, Опрос производится кулачком 52 при замыка 104991 12нии контактов 66. Во время опросана первый вход элемента И 91 подается через инвертор 81 "Единица". Есликонтакты 56 разомкнуты, т.е. приборбракованный, на втором входе элемен"та И 91 также появится "Единица"и по цепи триггер 81 - усилитель 97третье запоминающее устройство 45переведет элемент 99 памяти в поло 1 О жение "Брак".На следующей позиции механизмповорота зажима капилляра (не показан), взаимодействуя с зажимом 19,освобождает капилляр прибора от сое 5 динения с ползуном,Подъем ползуна 19 в верхнее полоФжение происходит при повороте столана следующую позицию, на которойманипулятор 16 выгружает годный приО бор в накопитель 14, а при наличиисигнала о браке от элемента памяти -в сборник брака,Техническими преимуществами иэоб ретения являются: автоматизация всехопераций, составляющих регулировкутерморегуляторов, включая загрузку,выгрузку и межоперационную транспортировку с сохранением ориентации;упрощение алгоритма настройки терморегуляторов, что является предпосылкой для создания сравнительно простых и эффективных технических средствнастройки; существенное сокращениевремени приработки и настройки, следовательно, повышение производительности труда.В соответствии с изобретением разработан автомат для регулировки тер морегуляторов производительностью450 шт./ч, предназначенный для ком-плексно-автоматизированного производства терморегуляторов Тдлядомашних холодильников.