Автомат для контроля и сортировки колец

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК РЕСПУБ О, 5/06 О ЗОБРЕТ 1с ВТОРС О льно- поль- колец ля. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТ(54) АВТОМАТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИТИРОВКИ КОЛЕЦ(57) Изобретение относится к контрсортировочной технике, может быть изовано для сортировки изделий типаи позволяет повысить качество кон 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.Станцияконтроля диаметра отверстия включает в себя корпус 16, на верхней плите 17 которого установлен растровый фотоЯО 15567 Автомат состоит из загрузочного устроиства 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 верхнем конце стойки 20 закреплена рукоятка 22поворота стойки 20, а в средней частибарабан 23 с установленными в его отверстиях измерительными вставками 24, входяшими в комплект нутромера модели 104ГОСТ 9244 - 75 (например, шесть вставокдля измерения внутренних размеров от 4до 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. Нанижней плите 32 закреплен электродвигатель 33 типа РД, на выходном валу которого закреплено зубчатое колесо 34, входящее в зацепление с зубчатым колесом 35, установленным на верхнем конце вала 11, нанижнем конце которою закреплен кулачок 3645 50 55 зс металлическим замыкателем 37. Вал 11 врашается в шарикоподщипниках 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, входяшее в зацепление с зубчатым колесом 45, расположенным на выходном валу электродвигателя 46, установленного на кронштейне 4, 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 КВДМ.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 четьертый входы которого соединены соотвегственно с выходами реверсивного счетчика 56 импульсов 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 переменного 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 сьема информации о состоянии синхронизаторов 49 - 51, две линии - для подачи команд на включение электродвигателей 33 и 46. Блок 54 постоянной памяти служит для ;ранения программы и констант (уставок). Блок 53 оперативной памяти служит для 10 15 20 25 30 35 40 хранения результатов измерения и промежуточных данных,Микропроцессор 52 выполнен на базе микросхем серии К 580 по известной блок-схеме.Блок 54 постоянной памяти выполнен на базе микросхемы К 573 РФ 2.Фотоэлектрически й 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 КР 53 РУЗ.Модуль 55 ввода - вывода выполнен на базе микросхемы КР 580 ВВ 55 А.Реверсивныч счетчик 56 импульсов выполнен на базе микросхемы К 155 ИЕ 7,Ключи 57 и 58 переменного тока выполнены по известной схеме на базе оптрона АОУ 103 В и симистора ТС 2-16-03-323 У 2.Ключ 59 постоянного тока выполнен на базе транзистора КТ 805,Автомат работает следующим образом.Контролируемые кольца 8 из загрузочного устройства 1 по направляющему лотку 2 поступают в гнездо транспортирующего устройства 3, совершаюшего 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 транспортируюшего устройства 3 осушествляется от шагового привода 6 через зубчатые колеса 5 и 4.Во время выстоя транспортируюшего устройства 3 микропроцессор 52 устанавливает нулевое состояние счетчика 56 импульсов и включает электродвигатель ЗЗ через ключ 57, подавая на его вход сигнал, открываюший ключ, При включении электродвигателя 33 движение через пару зубчатых колес 34 и 35 и вал 11, 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 сиг1556768 5 10 15 г 0 25 Зд 35 4 О 55 5нала 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 шель корпуса синхронизатора 50.После выполнения цикла измерения микропроцессор 52 через модуль 55 ввода в 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 помошью микропроцессора 52 осушествляется 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 продолжаетсяесли 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, служашего приводом поворота столика 43, который через пару зубчатых колес 45 и 44 6производит 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 й 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, г:.ворачивая измеряемое кольцо 8 на 120 вокруг его оси. После этого (согласно программе 1 снова происходит вышеописанный цикл движения диска 25 вверх и Вниз, Во время которого в блоке 53 памяти накапливается второй массив данных со счетчика 56 импульсов. 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 еше на 120. После этого (согласно программе) в третий раз происходит вышеописанный цикл движения измерительного стержня Вниз и ВВерх, ВО Время которого В блоке 53 памяти накапливается третий массив данных со счетчика 56 импульсов. На этом получение измерительной информации заканчивается. После этого (согласно программе) происходит математическая обработка микропроцессором 52 накопленной информации следуюшим образом.В каждом из трех массивов данных микропроцессор 52 определяет минимальное значение. Затем из полученных трех чисел микропроцессор 52 снова Определяет минимальное число Лд, Диаметр отверстия в микропроцессоре 52 определяется по формулед=й+ЛА (1) где д - диаметр отверстия измеряемогокольца;А - минимальный диаметр отверстия,который возможно измерить данной измерительной вставкой.Определение минимального значения по высоте кольца дает возможность автоматически исключить влияние фасок, что особенно важно длятонких 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 внут 1556768реннего 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 д отверстия принимается за результат измерения. Это значение в микропроцессоре 52 сравнивается с уставкой, хранимой в блоке постоянной памяти.Если при сравнении выполняется соотношениеД - Д(д(д (2)где д - значение уставки;Д - значение допуска по ГОСТ 8.052-81.то кольцо считается годным.В этом случае микропроцессор 52 вырабатывает сигнал, поступающий через модуль 55 вводавывода 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 при повороте транспортирующего устройства 3, по лотку 12 в емкость4 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 транспортирующего устройства 3 на 90 проконтролированное кольцо 8 сбрасывается из гнезда на лоток 13, который направляет бракованное кольцо в емкость 15 Брак,8Формула изобретенияАвтомат для контроля и сортировки колец, 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 поворотным 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, при 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 механизму сортировки.1556768 и ставитель Т Тихехред И. Верес ираж 523 оваКорректор ЛПодписное Ьескид ТС на, 10 Редактор А. РевинЗаказ 678НИИПИ Государственн113035,Производственно-издат о комитета по изобретениям и открытиям приМосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 45льский комбинат Патент, г. Ужгород, 1 л. Га