Устройство для контроля качества изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 2 29/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ордена исслеут реорного инстионнои и раз ерме итак обес ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Государственньй всесоюзный Трудового Красного Знамени научнодовательский технологический инстит монта и эксплуатации машинно-тракт парка и Рязанский радиотехнический тут(72) Г. А. Поляков, В, И. Паречин, Г. В. Авгученко и Р. М. Майзельс (53) 621.318,562.004.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР920642, кл. С 06 В 23/02, 1982,Авторское свидетельство СССР758300, кл. Н 01 Н 49/00, 1980.Авторское свидетельство СССР957098, кл. С 01 Н 29/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к электр технике и может быть использовано пр работке, производстве и эксплуатации тизированных магнитоуправляемых ко тов (МК). Целью изобретения является,Я 0127 374 (50 4 Н 01 Н 49/00, 6 05 В 23/02, Н 01 Н 11/04, б О й 31/02, 6 печение возможности контроля качества ГМК, повышение достоверности контроля и расширение эксглуатационных возможнос. тей устройства. Прп возбуждении катушки управления (КУ) контролируемого МК периодически изменяющееся магнитное поле воздействует на контакт-детали, заставляя их колебаться в определенном испытательном режиме. При этом механически соединенный с МК пьезоэлектрический датчик (ПД) 1 преобразует этп колебания в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 2 и поступают на блок 3 временной селекции, который позволяет выбрать из общего спектра сигналов, поступающих с ПД 1, два характерных временных интервала - для разомкнутого и замкнутоо состояний контакт-деталей. С выхода блока 3 временной селекции разделенные сигналы поступают на блоки 4 н 5 полосовых фильтров, каждый из которых имеет свою, полосу пропускания. Сигналы, прошедшие через фильтры, поступают на частотные 6 и 7 и амплитудныс 8 и 9 анализаторы, выходные сигналы которых подаются в блок 1 О обработки сигналов, на выходе которого ус1272374 тановлены четыре группы контроля, состоящие из двухуровневых компараторов. Число компараторов в каждой группе Я+1, где- число видов брака контролируемых МК, Уровень срабатывания каждого компаратора определяется интервалом возможных значений напряжений на выходах амплитудных 8 и 9 и частотных 6 и 7 анализаторов, которые соответствуют определенному виду брака. Предлагаемое устройство позвоИзобретение предназначается для контроля качества изделий электронной техники и может быть использовано при разработке, производстве и эксплуатации герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов),Цель изобретения - обеспечение возможности контроля качества герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов), повышение достоверности контроля и расширение эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности одновременной оценки геометрических и технологических показателей герконов,На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля качества герконов; на фиг.2 - структурная схема блока обработки сигналов; на фиг.3 - осциллограммы колебаний контакт- деталей испытуемого геркона за один полный цикл прн его периодических срабатываниях.Устройство (фиг,1) содержит последовательно соединенные преобразователь 1 механических и акустических колебаний в электрические сигналы, усилитель 2, блок 3 временной селекции, блоки 4 и 5 полосовых фильтров, частотные анализаторы 6 и 7 и амплитудные анализаторы 8 и 9, блок 10 обработки сигналов, блок 11 индикации видов брака и датчик 12 нагрузки, В качестве преобразователя 1 механических акустических колебаний в электрические сигналы использован пьезоэлектрический преобразователь, который механически связан с заземленным выводом геркона.В устройстве первый вход блока 3 временной селекции подключен к первому входу датчика 12 нагрузки, второй вход блока Э временной селекции соединен с выходом усилителя 2, первый выход блока 3 временной селекции подключен к входу первого блока 4 фильтров, второй выход блока 3 временной селекции подключен к входу второго блока 5 фильтров, а вход 5 10 15 20 2530 35 40 ляет проводить комплексный контроль МК по геометрическим и технологическим показателям и с высокой достоверностью выявлять одновременно многие виды брака контролируемых МК: величину перекрытия контакт-деталей, смешение их друг относительно друга, несоосность, величину зазора между контакт-деталями, наплыв стекла колбы и состояние покрытия контакт-деталей.2 з.п.ф-лы, 3 ил. блока 11 индикации видов брака подключен к выходу блока 10 обработки сигналов.Датчик 12 испытательной нагрузки выполнен в виде генератора 13 тока, образцового резистора 14, детектора 15, причем первый выход датчика 12 испытательной нагрузки соединен с вторым выводом геркона и входом синхронизации блока 3 временной селекции.На фиг.2 показана структурная схема блока 10 обработки сигналов, в состав которой входят четыре группы контроля из (Я+1) двухуровневых компараторов 16 и (Х+ 1) четырехвходовых схем И 17, где М - число контролируемых параметров герконов, ричем каждый вход каждой четырехвходовой схемы И 17, соответствующей определенному контролируемому параметру, подключен к выходу одного из компараторов 16 каждой из четырех групп контроля, соответ. ствуюшего тому же самому определенному контролируемому параметру в этой группе контроля, выход четырехвходовой схемы И 17 соединен с соответствуюшим этому контролируемому параметру индикатором брака в блоке 11 индикации видов брака, все первые управляюшие входы двухуровневых компараторов 16 объединены и подключены к выходу датчика 12 нагрузки, в каждой группе контроля вторые информационные входы двухуровневых компараторов 16 объединены, информационные входы двухуровневых компараторов 16 первой группы контроля соединены с выходом первого частотного анализатора 6, информационные входы двухуровневых компараторов второй группы контроля соединены с выходомвторого частотного анализатора 7, информационные входы двухуровневых компараторов третьей группы контроля соединены с выходом первого амплитудного анализатора 8, информационные входы двухуровневых компараторов четвертой группы контроля соединены с выходом второго амплитудного анализатора 9.50 55 Кроме того, устройство (фиг.1) содержит источник ИГ периодически изменяющегося электрического напряжения и подключенную к его выходу катушку управления КУ, с помощью которых возбуждаются колебания контакт-деталей контролируемого геркона.Испытательный режим подбирается таким, чтобы геркон работал с определенной нагрузкой, при которой его контакт-детали соударяются и трутся друг о друга с такими усилиями, при которых появляются механические и акустические колебания, позволяющие путем их дальнейшей обработки выявить характер дефектов (или их отсутствие) в контролируемом герконе.На фиг.З приведены практически снятые осциллограммы колебаний контакт-деталей геркона за один полный цикл при периодических срабатываниях. На этих осциллограммах т - интервал времени, когда контакт-детали находятся в разомкнутом состоянии, т - интервал времени, когда контакт- детали замкнуты, Как видно по фиг.З, частотные составляющие для этих двух интервалов различны. Кроме того, характер колебаний контакт-деталей различен для герконов разного качества, что видно из сравнения осциллограмм а и б (фиг. 3), снятых у двух герконов одного типа, но с различными дефектами.Устройства работает следующим образом.Возбуждаемый источником ИГ в катушке КУ ток создает периодически изменяющееся магнитное поле, которое воздействует на контакт-детали контролируемого геркона МК, заставляя их колебаться в определенном испытательном режиме. При этом контакт-детали соударяются и трутся друг о друга своими рабочими поверхностями и в них возникают механические и акустические колебания, которые распространяются вдоль контакт-деталей, внешние концы которых являются выводами геркона. Механически соединенный с выходом пьезоэлектрический датчикпреобразует эти колебания в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 2 и поступают на блок 3 временной селекции. Последний позволяет выбрать из общего спектра поступающих с пьезоэлектрического преобразователя сигналов сигналы двух характерных для работы временных интервалов - для разомкнутого и замкнутого состояний - контакт-деталей.С выхода блока временной селекции разделенные сигналы поступают на блоки 4 и 5 полосовых фильтров, каждый из которых имеет свою полосу пропускания. Сигналы, прошедшие через фильтры, поступают на частотные 6 и 7 и амплитудные 8 и 9 анализаторы. На выходе амплитудных анализаторов вырабатывается постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению сигнала в полосе пропускания соответствующего полосового фильтра, а на выходе частотных анализаторов - постоянные напря 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 жения, пропорциональные частоте составляющих спектра с максимальной амплитудой. При этом одновременно фиксируются характерные особенности спектров колебаний как для разомкнутых, так и для замкнутых состояний контролируемого геркона.Выходные сигналы амплитудных и частотных анализаторов подаются на блок 1 О обработки сигналов, на входе которого установлены четыре группы контроля, состоящие из двухуровневых компараторое 16. Число компараторов в каждой группе (И+1), где М - число видов брака контролируемых герконов. Уровни срабатывания всех компараторов индивидуальны и определяются интервалами возможных значений напряжений на выходах амплитудных и частотных анализаторов соответственно годных герконов и герконов с определенными видами брака.Для каждого конкретного дефекта однотипных контролируемых герконов характерны свои соотношения частот и амплитуд составляющих спектров частот в разомкнутом и замкнутом состояних контакт-деталей.Логические сигналы с выходов компараторов 16, выделяющие в своей группе сигналы, соответствуюшие конкретному дефекту геркона, поступают на входы схем И 17, При наличии на всех входах какой-либо схемы И уровней логической единт цы на выходе этой схемы вырабатывается сигнал, который поступает на индикатор 1 вида брака, который показывает вид брака или его отсутствие у контролируемого геркона. Синхронизация и стабилизация работы устройства осуществляется при помощи датчика 12 испытательной нагрузки, выходы которого связаны с блоком временной селекции и блоком обработки сигналов. Кроме того, датчик 12 испытательной нагрузки предназначен для обеспечения токовой нагрузки геркона. В принципе различные испытания герконов могут производиться как с полностью отключенными контактами (так называемый режим сухой цепи), так и в режиме токовой нагрузки. Как правило, испытания в режиме токовой нагрузки являются более информативными и дают более близкие результаты к реальному режиму работы геркона. Необходимый режим токовой нагрузки, определяемый ТУ для каждого типа гер кон а, обеспеч и в а етсягенератором 13 тока. Именно наличие таковой нагрузки и позволяет определить состояние контактов гериона (замкнуто-разомкнуто) и, следовательно, получить сигнал для синхронизации работы устройства. Блок временной селекции получает от датчика испытательной нагрузки сигналы о моментах размыкания и замыкания контакт-деталей контролируемого геркона. Зти сигналы синхронизируют работу блока временной селекции, разделяющего ко 12723745 10 15 20 25 30 35 40 формула изобретения1. Устройство для контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные преобразователь механических и акустических колебаний в электрические сиг калы, усилитель, блок фильтров, анализирующий блок спектра сигналов, блок обработки сигналов и датчик нагрузки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля качества герметизированных магнитоуправляемых контактов (герконов), повышения достоверности контроля и расширения эксплуатационных возможностей устройства путем обеспечения возможности одновременной оценки геометрических и технологических показателей герконов, в устройство введены блок временной селекции, блок индикации видов брака и источник возбуждения обмотки управления ислебания геркона на два характерных участка т и т. Изменение токовой нагрузки может приводить к некоторому изменению спектров акустических колебаний, поэтому необходимо либо принимать меры по жесткой стабилизации режима, либо вводить коррекцию в работу блока обработки сигналов. Коррекция работы блока обработки сигналов производится следующим образом, Импульсное напряжение с образцового резистора 14 преобразуется детектором 15 в постоянное напряжение, несущее информацию о величине испытательной нагрузки и ее соответствии заданному значению. Это напряжение поступает на управляющие входы всех компараторов 16 блока 10 обработки сигналов. В результате при случайных изменениях испытательной нагрузки уровни срабатывания компараторов изменяются в соответствии с изменениями спектров акустических колебаний геркона.Таким образом, предлагаемое устройство, предназначенное для проведения комплексного контроля герконов по геометрическим характеристикам и технологическим показателям, позволяет с высокой достоверностью эффективно выявлять одновременно многие информативные параметры, определяющие качественные характеристики и виды брака контролируемых герконов, С помощью предлагаемого устройства можно контролировать такие качественные характеристики герконов, как величина перекрытия контакт-деталей, смещение их друг относительно друга, несоосность, величину зазора между кситактдеталями, наличие посторонних частиц в герконе, наплыв стекла колбы, целостность колбы, состояние покрытия контакт- деталей и т. п. Причем одновременная, интегральная оценка качества геркона значительно сокращает время контроля (в два в т раза). Предполагаемая экономическая эффективность от использования изобретения только в производстве герконов составляет около 90000 руб. в год. пытуемого геркона, причем первый вход бло. ка временной селекции подключен к первому выходу датчика нагрузки, второй вход временной селекции соединен с выходом усилителя, первый выход блока временной селекции подключен к входу первого блока фильтров, второй выход блока временной селекции подключен к входу второго блока фильтров, вход блока индикации подключен к выходу блока обработки сигналов, причем анализирующий блок спектра сигналов выполнен двухканальным, первый канал анализирующего блока спектра сигналов содержит первый частотный анализатор и первый амплитудный анализатор, включенные параллельно, второй канал анализируемого блока спектра сигналов содержит второй частотный анализатор и второй амплитудный анализатор, включенные также параллельно.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок индикации видов брака содержит индикаторы брака по числу контролируемых параметров Х, а блок обработки сигналов содержит (Х+.1) четырехвходовых схем И и четыре группы контроля, каждая из которых содержит (М-+1) двухуровневых компараторов, причем каждый вход каждой четырехвходовой схемы И, соответствующей определенному контролируемому параметру, подключен к выходу одного из компараторов каждой из четырех групп контроля, соответствующему тому же контролируемому параметру в этой группе контроля, выход четырехвходой схемы И соединен с соответствующим этому контролируемому параметру индикатором брака в блоке индикации видов брака, все управляющие входы двухуровневых компараторов объединены и подключены к выходу датчика нагрузки, в каждой группе контроля информационные входы двухуровневых контакторов объединены, информационные входы двухуровневых компараторов первой группы контроля соединены с выходом первого частотного анализатора, информационные входы двухуровневых компараторов второй группы контроля соединены с выходом второго частотного анализатора, информационные входы двухуровневых компараторов третьей группы контроля соединены с выходом первого амплитудного анализатора, информационные входы двухуровневых компараторов четвертой группы контроля соединены с выходом второго амплитудного анализатора.3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик нагрузки выполнен в виде гене. ратора тока, детектора и нагрузочного резистора, причем вход детектора подключен к выходу генератора тока, выход детектора соединен с входом блока обработки сигна. лов, нагрузочный резистор включен последовательно в цепь указанного генератора тока и к выводам для подключения испытуемого геркона, 1272374Составитель Н. МалахТехред И. ВересТираж 643осударственного комитетам изобретений и открытва, Ж - 35, Раушская набатент, г. Ужгород, ул. П ВНИИПИ Г по дел 113035, Моск лиал ППП П