Устройство для управления к сортировочным автоматам

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(51) В 07 С 5 Э Н АНТОРСН Е-д паЮерюут Фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3528887/28-1222) 27.12.82(56),1. Авторское свидетельство СССРР 492321, кл. В 07 С 5/344, 1976.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ К СОРТИРОВОЧНЫМ АВТОМАТАМ,содержащее контрольно-измерительныйблок, датчики наличия и положенияизделия, блок управления и исполнительный механизм удаления бракованных изделий, о т л и ч а ю щ е е с ятем,что, с целью повышения качества 801 2643 А сортировки, оно имеет расположенныена противоположных краях сортировочной позиции датчик исходного состояния изделия и датчик сброса информации, при этом выход контрольноизмерительного блока связан с первым входом блока управления,первыйвыход блока управления связан сдатчиками наличия и исходного состояния изделий, второй выход блокаУправления соединен с датчиком сброса информации, третий выход соединенс датчиком положения изделия, причемвторой выход контрольно-измерительного блока связан с исполнительным механизмом удаления бракованных изделий.1102643 2, Устройство по п 1ч а ю щ е е с я тем, что блок управления дополнительно имеет мультивибратор и логический элемент ИЛИ и состоит из пульта управления, выходом соединенного с первым входом вычис 1Изобретение относится к устройствам сортировки, а именно к устройствам для управления сортировочными автоматамиИзвестно устройство, содержащее 5 контрольно-измерительный блок, датчи кн наличия и положения изделия, блок. управления и исполнительный меЪанизмудаления бракованных изделий 1 3.Недостатком данного устройстваявляется низкое качество сортировки.Цель изобретения - повышение качества сортировки.поставленная цель достигается тем,что устройство для управлейкя к сортировочным автоматами, содержащее контрольно-измерительный блок, датчики наличия и положения изделия, блок управления и исполнительный меканизм удаления бракованных изделий, имеет расположенные на противо О положных краях .сортировочной позиции датчик исходного состояния изделия и датчик сброса информации, при этом выход контрольно-измерительного блока, связан с первым входом блока управления, первый выход блока управления связан с датчиками наличия и исходного состояния изделий, второй выход блока управления соединен с датчиком .сброса ин формаций, третий выход соединен с датчиком положения изделия, причем второй выход контрольно-измерительного блока связан с исполнительным механизмом удаления бракованных р иэделий.Кроме того, блок управления дополнительно имеет мультивибратор и логический элемент ИЛИ к состоит иэ пульта управления, жходом соединен ного с первым входом вычислктельногс бЛока, первый выход которого связан с блоком памяти, а второй выход - с индикатором, при этом выход блока памяти связан с логическим элементом ИЛИ,выход мультивибра тора соединен с вторым входом индикатора.На фиг.1 изображена .структурная схема предлагаемого устройства) на фиг.2 - принципиальная электри ческая схема контрольно-сортировочного устройства; на фиг.3 - электри ческая схема блока управления лительного блока, первый выход Моторогосвязан с блоком памяти, а второй выход - с индикатором, при этомвыход блока памяти связан с логическим элементом ИЛИ,а выход мультивибратера соединен с вторым входом индикатора. на фкг.4 - циклограмма работы устройства,Устройство состоит из контрольноизмерительного блока 1 (см.фиГ,1 ),датчиков наличия 2 и положения 3, 4кзцелия, вычислительного блока 5,исполнительного механизма 6 удаления бракованных изделий, расположенных на противоположных краях сортировочной прорези датчика 7 исходного состояния изделия и датчика 8сброса информации. Блок управления,имеет мультивибратор 9 и элементИЛИ 10,состоит из пульта 11 управления вычислительного блока 5, первый жход которого связан с блоком 12памяти, а второй выход - с индикатором 13. При этом выход блока 12памяти связан с логическим элементомИЛИ, а выход Мультивибратора 9 соеди-.нен с вторым входом индикатора 13.Контрольно-измерительный блок 1включает (см.фиг.2) нагружающийузел 14, предназначенный для создания механических нагрузокв контролируемых прижимных роликах, преобразователь 15, пороговое устройство 16,подключенные к блоку питания 17через коммутатор 18. При этом входпреобразователя 15 подключен к блоку .питания 17 через коммутатор 18 ипороговое устройство 16, а выходпреобразователя 15 через развязывающее устройство оптрон) 19 и усилитель мощности 20 подключен к коммутатору 18. Коммутатор 18 содержит промежуточное реле.21 с нормально открытым, 22 и нормально закрытым 23 контактами к диод 24, включенный параллельно катуюке промежуточного реле 21. пороговое устройство 16 содержит резисторы 25 к 26, транзистор 27 и диод 28 Преобразователь 15 содержит последовательно включенные амперметр 29 и электродвигатель 30. .Усилитель мощности 20 выполнен на базе двух транзисторов 31 и 32 и двух. резисторов 33 и 34. Вращение вала электродвигателя 30 посредством щкквов 35, 36 и пассика 37 передается имитатору тон-вала 38 (см.фкг.1). Для контроля прижимных Роликов имеется лоток 39, упор 40и отсекатель 41, базовые отверстия"42и 43, кронштейн 44 и щупы 45 и 46.С исполнительным механизмом 6 взаимодейст вует скоба 4 7.Вычислительный блок 5 (см.фиг. 3)включает преобразователь 15., пороговое устройство 16, .оптрон 19, триоднотипных усилителя мощности 20, 48и 49, контактор 50 и промежуточныереле 21, 51-55, обмотки управлениякоторых зашунтированы диодами 24,56-61.Блок 12 памяти включает четыреячейки памяти 62-65. Пульт 11 управления- включает кнопки "Стопф 65,"Пуск" 66 и четыре выключателя 67-70.Индикатор 13 включает сигнальныелампочки 71-74, транзисторы 75-78и резисторы 79-82. Иультивибратор 9выполнен на базе двух транзисторов 83и 84, двух конденсаторов 85 и 86 ичетырех резисторов 87-90. Датчики 7и 8 выполнены на базе источниковсвета 91 и 92 и фотодиодов 93 и 94.На сортировочной позиции устанавливается ролик 95,Устройство работает следующимобразом.При кратковременном нажатии накнопку 66 "Пуск" пульта 11 управления (см.фиг. 3) подключают обмотку 50к напряжению питающей сети по цепи:шина "+" питающей сети, размыкакщиеконтакты кнопки 65 ПСтоп", замыкаю"щие контакты нажатой кнопки 66(не показанными) подключаются к питающей сети исполнительные элементыавтомата сборки прижимного ролика(электродвигателя, муфты, электромагнита и т.п, ); заьокающим контактомР 1 подключается напряжение питающей сети к исполнительному механизму 6 и через пороговое устройство16 - к преобразователю 15.Напряжение питающей сети к исполнительному механизму б подключаетсяпосредством сработавшего контактаР 1 .по цепи (см.фиг.З); шина ф+фпитакщей сети, замыкающий контактР 1 сработайаего контактора 50, размыкающие контакты Р 7, Р 2, РЗ и Р 4,обмотка б, шина "-" питающей сети,что препятствует повороту скобы 47.Напряжение питающей сети к электродвигателю 30 подключается посред;ством сработавшего контактора 50 поцепи (см.фиг.З): шина "+" питающейсети, заьыкающий контакт Р 1 срабатывающего контактора 50, размыкающийконтакт Р 7, порогоцое устройство 16,амперметр 29 преобразователя 15якорная обмотка электродвигателя 30,1 шина ф-" питакщей сети. Вращение вала электродвигателя 30 посредствомшкивов 35 и 36 пассика 37 передаетсяимитатору тон-вала 38, нагружающегоузла 4 (см. фиг. 1),Ролик 95 после сборки на автома 5 те сбрасывается в лоток 39 и.соскальзывает по нему под собственным весомдо упора 40 отсекателя 41 (см.фиг.1)Исполнительные механизмы (толкатели, отсекатели, фиксаторы, подводи 1 О мые упоры и т.п,) автомата сборкиприжимного ролика и устройство дляконтроля и сортировки работают синхронно от одного и того же программного блока - распределительного кулач 15. нового вала (не показано). В соответствии с циклограммой работы(см.фиг.4), после сброса собранногоприжимного ролика, подлежащего проверке, в лоток 39 и остановки егоупором 40 отсекателя 41 на позицииконтроля в базовые отверстия 42 и 43кронштейна 44 посредством кулачковраспределительного вала и рычаговвводятся щупы 45 и 46. При этом может возникнуть одна из двух ситуаций.Базовые отверстия 42 и 43.кронштейна 44 имеются. В этом случаещупы 45 и 46 входят в указанныеотверстия и фиксируют положениеподлежащего проверке прижимного30 ролика на позиции контроля. Приэтом датчики 3 и 4 не срабатывают.Одно или оба базовых отверстия 42и 43 кронштейна 44 отсутствуют.В этом случае соответствующий щуп 4535 или 46 приперемещении упираетсяв полку кронштейна 44 и соответствующий датчик 3 или. 4 срабатывает.При этом подключается напряжениепитающей сети к обмотке реле 51 (52)40 по цепи (см.фиг.З): шина ф+ питающей сети, размыкающий контакт Р 5датчика,.7 исходного состояния,размыкающий контакт кнопки 66 "Пускфзамыкающий контакт срабатывающегодатчика 3 (4),размыкающий контактвыключателя 68 (69), обмотка оеле51 (52), шина "-" питающей сети.Реле 51 (52) срабатывает и, йриэтом, замыкающим контактом Р 2 (РЗ),самобиокируется (шунтирчет)заьокаю-.,50 Щие контактыдатчика 3 (4),а разьикающихконтактом Р 2 (РЗ) размыкает цепьисполнительного механизма б.В соответствии с циклограммой(см. фиг.4), при дальнейшем повороте,55 распределительного вайа (после фиксации прижимного ролика на позицииконтроля) посредством кулачка и рычага (не приведены) к ролику 95подводится вращающийся от электродвигателя 30 имитатор тон-вала 38(см.фиг.1). При этом может возникнуть один из двух случаев.В первом случае ролик 95.отсут- ствует на оси кронштейна 44 из-за65 фсбоя" механизма поштучной выдачи.и подачи ролика 95 на позицию сборки сборочного автомата (брак). Вэтом случае имитатор тон-вала 38переместится на большую величину,чем при наличии ролика 95. Приэтом срабатывает датчик 2, подключает напряжение питающей сети к обмотке реле 53 по цепи (см, фиг. 3):шина "+" питающей сети, размыкающийконтакты Р 5 датчика 7 исходногосостояния, размыкающий контакт кноп ки бб "Пуск",замыкающий контакт срабатывающего датчика 2, размыкающийконтакт выключателя .70, обмотка реле 53, щина "-" питающей сети,Реле 53 срабатывает и, при этом, 15замыкающим контактом Р 4 самоблокируется, размакающим контактом Р 4размыкает цепь питания б.Во втором случае ролик 95установлен. В этом случае вращающийся от электродвигателя 30 имитатор 38тон-вала перемещается до соприкосновения с роликом 95 и прижимаетсяк нему с определенным заранее установленным контактным усилием. Вращение имитатора 38 тон-вала передается ролику 95 благодаря контактному давлению и фрикционным свойствамролика 95. При этом может возникнуть одна из двух ситуаций (см.фиг. 2 и 3),Ролик 95 легко и свободно вращается на оси кронштейна 44. В этомслучае крутящий момент, приведенныйк валу электродвигателя 30, незначительно отличается от крутящего момента на валу ненагруженного электродви гателя 30. Ток, протекающийчерез пороговое устройство 16, равный току электродвигателя 30 и оптрона 19, номинальный (незначительно 40больше тока холостого хода электродвигателя 30). При этом сумма напряжения на резисторе 25 и участиебаза-эмиттер транзистора .27 порогового устройства 16 меньше напряжения резкого отпирания диода 28.Проводимость последнего мала и кбазе транзистора 27 приложено отрицательное напряжение смещения подходящей величины. Транзистор 27 50находится в режиме насыщения с минимальным падением напряжения научастке эмиттер-коллектор. Все выходное напряжение прикладываетсяк обмотке электродвигателя ЗО и ксветодиоду оптрона 19. Последнийосвещает фотодиод оптрона 19. Сопротивление освещенного фотодиодаоптрона 19 мало. На базе транзистора32 усилителя мощности 20 положительный потенциал. Транзистор 32 закрыт, ОКоллекторный ток транзистора 32 близок к нулю. Падение напряжения нарезисторе 33 мало и потенциал базытранзистора 31 усилителя мощности 20положителей. Транзистор 31 полностью 65 лзаперт по базе. Коллекторный токтранзистора 31 равен нулю или значительно меньше тока срабатыванияреле 21). Последнее находится висходном (отключенном) состояниии через размыкающий контакт Р 7 найряжение питающей сети подключено к обмотке электродвигателя 30 и к исполнительному механизмуб, если цепьпитания последнего не разомкнута одним из разьыкающих контактов Р 2,РЗ или Р 4,Ролик 95 вращается с трудом илисовсем не вращается на оси кронштейна 44, В этом случае имитатор 38тон-вала притормаживается или сов-.сем останавливается из-за большогомомента торможения, вызываемого боль-.шим сопротивлением ролика 95. Приэтом ток питания электродвигателя 30резко возрастает и становится близкимк току короткого заьнкания, Падениенапряжения на резисторе 25 порогового устройства 16 резко возрастаети становится больше напряжения резкого отпирания диода 28. Последнийотпирается - увеличивается его прово,цимость. Падение напряжения на резисторе 26 порогового устройства 16 резко возрастает. К базе транзистора 27при этом прикладывается положительное напряжение смещения, Транзистор 27 порогового устройства 16 запирается по базе и выходит из режиманасыщения. Напряжение коллектор-эмиттер транзистора 27 увеличивается истановится равным напряжению питающей сети. Последнее полностью прикладывается к транзистору 27 порогового устройства 16. Напряжение,прикладываемое к обмотке электродвигателя 30 и светодиоду оптрона 19,становится равным нулю. Сопротивление неосвещенного фотодиодаоптрона 19 велико. Падение напряжения на резисторе 34 усилителямощности 20 уменьшится. К базе транзистора 32 приложится отрицательноенапряжение смещения,. Транзистор 32усилителя мощности 20 перейдет в ре-,жим насыщения с минимальным падениемнапряжения на участке эмиттер-коллектор. Вследствие этого к базе транзистора 31 усилителя мощности 20 также прикладывается отрицательное напряжение смещения, он насыщается ина участке эмиттер-коллектор падение напряжения минимально( близкок нулю). Все напряжения питающейсети прикладывается,к обмотке реле21. Последнее срабатывает, и, приэтом, замыкающим контактом Р 7 самоблокируется (шуитирует переход эмиттер-коллектор транзистора 31 усилителя мощности 201, а разьвкающимконтактом Р 7 развлекает цепь питанияисполнительного механизмаб и цепьпитания заторможенного электродвигателя 30, устраняя перегрев обмотки последнего.В"соответств;и с циклограммой(см.фиг.4) при дальнейшем поворотераспределительного вала (послепроверки легкости вращения ролика 95)посредством кулачков и рычагов (неприведенных) от ролика 95 отводитсяимитатор 38 тон-вала и одновременноиз базовых отверстий 42 и .43 крон 1штейна 44 выводятся щупы 45 и 46.После этого посредством рычага,приводимого в движение от кулачка распределительного вала (не показанных), отводится упор 40 отсекателя 41 (см.фиг.1), При этом прижимной ролик, подвернувшийся полномуциклу проверок, перемещается (соскальзйвает ) под собственным весомна скобу 47.В конце цикла посредством вала 20(не показан) отсекатель 41 возвращается в исходное положение.Приперемещении ролика, прошедшего весь цикл проверок, может возникнуть одна из двух ситуаций, 25Базовые отверстия 42 и 43 вкронштейне 44 имеются, ролик 95установлен на оси кронштейна 44,причем ролик 95 легко и свободновращается, т.е, прижимной ролик го"ден для последующей проверки надетонацию и при положительном результате последней для установки (сборки)на лентопротяжный механизм. В этомслучае исполнительный механизм 6включен. Собственный вес роликанедостаточен для открывания (поворота ) скобы 47, Ролик соскальзываетв партию годных.Одно 42 или 43 или оба 42 и 43базовых отверстия в кронштейне 44 40отсутствуют, или отсутствует ролик 95на оси кронштейна 44, или ролик 95вращается струдом, или совсем невращается, т.е. ролик - брак.В этом случае исполнительный ,5механизм 6 отключен, При перемещенииролика по скобе 47, последняя поворачивается, ролик соскальзывает впартию бракованных.Следующий ролик, подлежащий проверке, с выходного лотка сборочного автомата соскальзывает до упора 40 отсекателя 41 под собственным.весом (см.фиг.1). При соскальзывании ролик кратковременно пересекаетсветовой луч от осветителя 91 кфотодиоду 93 датчика 7 исходногосостояния (см.фиг.3). Сопротивлениенеосвещенного фотодиода 93 возрастает, Все напряжение питакщей сетиприкладывается к обмотке реле 54. 60Последнее срабатывает на короткийпромежуток времени и размыкающимконтактом Р 5 кратковременно разрывает цепи питания обмоток реле 21,.ъ 1-53 ("стирает 1 ранее записанную информацию), Реле 21, 51-53 в процессе контроля и сортировки могут быть включены, но перед проверкой очередного ролика цепи питания их ббмоток размыкаются размыкающим контактом Р 5 при кратковременном срабатывании, датчика 7 исходного сост:яния.В результате этого реле 21, 51-53 принимают исходное состояние, а исполнительный механизм и электродвигатель 30 оказываются подключенными к питающей сети по вышеуказанным цепям.Устройство обеспечивает визуальный контроль (сигнализацию) наличия той Или иной неисправности ролика следующим образом: если одно 42 и 43 или оба 42 и 43 базовых отверстия. в кронштейне 44 отсутствуют, ролик 95 на оси с трудом или совсем не вращается,то срабатывает соответствующее реле 21, 51-53, как было описано. При этом замыкается цепь питания соответствующей сигнальной лампочки 71-74 блока 13 шо цепи (см,фиг.3): шина "+" питающей сети, размыкающий контакт Р 5, разьыкающий контакт кнопки бб - "Пуск", замыкающий контакт или Р 7 или Р 4 срабатывающего реле 21, 51-53, соответстующая лампочка 71-74, разьы кающий контакт соответствующего выключателя 67-70, переход эмиттерколлектор соответствующего транзистора, шина "-" питающей сети. На базе транзисторов 77-78 подано пульсирующее напряжение смещения от мультивибратора 9, Следовательно, соответствующая сигнальная лампочка,71-74 будет мигать, причем время свечения несколько превышает время отключения, Мигающая сигнальная лампочка свиде" тельствует о наличии той или иной неисправности проверяемого ролика.Мультивибратор 9 генерирует прямоугольные импульсы, которые подаются на базы транзисторов 75-78. Оба транзистора 83 и 84 связаны между собой соответствующим образом РС-цепочками,Устройство обеспечивает исключение любой проверки из полного цикла проверок ролика следующим образрм. Для исключения йроверки наличия одного или другого базового отверстия 42, 43 в кронштейне 44 или проверки наличия ролика 95 на оси, или проверки легкости вращения ролика 95 на оси необходимо нажать на соответствующий выключатель 67-70 пульта 11 управ- управления. При этом первым разж-кающим контактом соответствующего выключателя 67-70 разрывается цепь питания обмотки соответствующего реле 21, 51-53, вторым разьйкающим контактом отключается соответствую-, щая сигнальная лампочка 71-74.от пульсирующей питающей сети,а треть-. иЮ и четвертым заьыкающими контактами в . соответствующая сигнальная лампочка 71-74 подключается к не- пульсирующей питающей сети по цепи: шина "+ф питающей сети, третий замыкающий контакт нажатого выключателя 67-70, соответствующая сигнальная лампочка 71-74, четвертый замыкающий контакт нажатого выключателя 6,7-70, гасяшее сопротивление (резистор,79-82, шина "-" питающей сети). Таким образом, об исключении какой- либо проверки из цикла проверок ролика будет свидетельствовать постоянно включенная (не мигающая) соответствующая сигнальная лампочка на блоке 13.Устройство обеспечивает автоматическое отключение автомата сборки ,ролика в том случае, если какая- либо неисправность роликазарегистрированная устройством, повторяетсят Ф не менее 37 раэ следующим образом. Если одно или оба базовых отверстия 42,43 в кронштейне 44 отсутствуют, или отсутствует ролик 95 на оси, или ролик 95 вращается с трудом, или совсем не вращается на оси, то срабатывает соответствующее реле 21, 51-53 как было описано. При этом переключающие контакты Р 7, Р 2, РЗ или Р 4 сработавших реле 21, 51-53, изменяют потенциал на соответствующих входных шинах блока 12 памяти. После отключения реле 21, 51-53 датчиком 7 исходного состояния в начале следующего цикла проверок на входных шинах блока 12 памяти устанавливается исходный нулевой потенциал.Таким образ ом, при н али чин неисправности ролика на соответствую" щей входной шине блока 12 памяти появляется импульс положительной полярности, который записывается в одной из четырех трехразрядной ячейки памяти 62-65. При контроле и сортировке роликов может возникнуть одна из двух ситуаций.Обнаруженная неисправность ролика повторяется подряд в следуаздих .роликах, поступающих с автомата сборки повторяемость не менее трех раз , т.е. автомат сборки роликов повторяет однотипный брак не менее 3-х раз. В этом случае на первый вход соответствующей50 Предлагаемое устройство дает возможность повысить качество сортировки, тем самым позволяя повысить качество выпускаемых готовых изделий. трехразрядной ячейки памяти 62-65поступит не менее 3-х импульсов.Ячейка памяти 62-65 переполнится,На ее выходе появится положительныйпотенциал, поступающий на один извходов логического элемента ИЛИ 10,Положительный потенциал на любомвходе вызывает положительнйй потенциал на его вЫходе. Последний поступает в систему управления сбороч ным автоматом и отключает от питающей сети исполнительные элементыавтомата сборки роликов, причемна блоке 13 сохраняется зарегистрированная погрешность ролика. Это 15 позволяет сравнительно бытро устранить причины сбоя автомата сборкироликов и снизить выпуск бракованных роликов.Обнаруженная неисправность ролика .или отсутствует в следующемпроверяемом ролике, или обнаруженная неисправность повторяется вследующих роликах, поступающих с автомата сборки, менее 3-х раэ, т.е.25 3+1-годен. В- этом случаеу как былопоказано, этот ролик подвергнут полному циклу проверок. При этом роликкратковременно пересекает световойлуч От осветителя 92 к фотодиоду 94датчика 8., Сопротивление неосвещенного фотодиода 94 кратковременновозрастает и, аналогично описанномувыше при срабатывании датчика 7 исходного состояния, кратковременновключается реле 55. Последнее сра батывая на короткий промежуток времени, посредством переключающегоконтакта Р 6 создает на шине стиранияблока 12 импульс отрицательнойполярности, последний поступает на 40 вторые входы ячеек памяти 62-65к стирает записанную ранее информацкюеАмперметр 29, включенный в цепьпитания электродвигателя 30, установлен в блоке 13, предназначен для визуального контроля тока питания элек-тродвигателя 30 и настройки по эталонному образцу ролика.1102643 Быховлов СоставительТехред И. Ас актор М. Коррек Макарен ду Подписи Эак лиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектн 78/8 Тираж 589 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р