Устройство для контроля и сортировки деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ц,1,В 07 С 5/02 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРС ПО.ДЕЛАМ ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ.с-;1 рц,л АВТОРСН онсто роботвом Иноюзныи титутов,ССР 84. И СО авт(71) Центральное межотраслеврукторско-технологическое бюртотехники с опытным производститута физики ЛатвССР я Всезаочный мащиностроительный и(56) Авторское свидетельствоУ 1102641, кл, В 07 С 5/02,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТТИРОВКИ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относитс ЯО 1442274 тизацни технологических процессов,может быть использовано для контроляориентации н сортировки асимметричных деталей, изготовленных из токопроводящего материала, и позволяетповысить надежность. Устройство содержит электромагнит .с С-образнымсердечникам, его обмоткой, зазоромв сердечнике и пластиной, подающейпрофилированный лоток и отводной лоток, а также электронную схему управления контролем и сортировкой.Последняя состоит из генератора силового электромагнитного поля, блока распознавания, формирователя логического сигнала, одновибратора иэлектронного ключа. 7 ил, 1442274Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, вчастности к устройствам для электромагнитного опознавания деталей, иможет быть использовано для контроля, ориентации и сортировки деталей,изготовленных из токопроводящего материала.Цель изобретения - повышение надежности при сортировке асимметричных деталей.Ца фиг. 1 изображена общая схемаустройства; на фиг. 2 - С-образныйэлектромагнит со встроенным в его зазор профилированным лотком с деталью(а - деталь обращена к подающемулотку частью с большей электропроводностью, б - обращена частью сМеньшей электропроводностью); на 2 пфиг. 3, а-г - варианты конструкциипрофилированного лотка в зависимости от сечения контролируемых деталей; на фиг, 4 - положение деталина Ч-образном лотке с порожком, асим метричным признаком вверх; на фиг. 5 -то же, но асимметричным признакомвниз; на фиг. 6 - сечение А-А нафиг.2; на фиг. 7 - С-образный электромагнит с встроенным в него Ч-образ-Зпным лотком, общий вид,Устройство для контроля и сортировки деталей содержит ориентирующиймагнит с С-образным сердечником 1 иобмоткой 2, а также электронную схемууправления контролем и сортировкой.С-образный сердечник 1 являетсяосновным магнитопроводом и выполненв виде набора круглых и прямоугольныхферритовых колец, напримеР маРки 402000 НМ, которые при склеивании ихвместе боковыми поверхностями образуют цилиндрическую или прямоугольнуютрубу. Между краями сердечника 1 выполняется немагнитный зазор 3, обращенный расширяющейся частью внутрьсердечника.Обмотка 2 предназначена для создания слаботочного опознающего и силового ориентирующего электромагнитныхполей, выполнена на участке сердечника, расположенном напротив зазора 3и состоит из двух ветвей, соответственно с индуктивностью Ь и Ь. Онавыполнена например из многожильноВ 155го провода типа ЛЭШО.На концах С-образного сердечника 1с узкой (наружной) стороны зазора 3приклеена токопроводящая пластина 4,толщина Й которой должна превышатьглубину проникновения электромагнитного поля в материал этой пластиныпри заданных рабочих частотах так,чтобы образовался эффективный экрандля поля рассеяния с указанной стороны электромагнита,Электронная схема управления конт-.ролем и сортировкой содержит генератор 5 силового электромагнитного поля, который состоит из задающего генератора 6, усилителя мощности 7 иконтурной емкости 8 величиной С , атакже коммутатор 9, блок 10 распознавания, состоящий из автогенераторадетектора 12 и второй контурнойемкости 13 величиной С , формирователь 14 логического сигнала, одновибратор 15 и электронный ключ 16,Внутри зазора 3 перпендикулярноплоскости С-образного сердечникаустановлен немагнитный профилированный лоток 17 для подачи контролируемых деталей 18, содержащих асимметричные, например, по форме и электрофизическим свойствам (в том числе поэлектропроводности) стороны (слои)19 и 20; внутри сердечника 1 над зазором 3 установлен отводной лоток 2 1,делящий внутреннюю полость сердечника на два. отсека (для сортировки деталей по двум группам).Для подачи и сортировки плоскихотносительно массивных деталей 18,имеющих асимметрию электрофизических(фиг.4, 5 и 7) в качестве вариантапредлагается Ч-образный лоток 22,имеющий на дне порожек 23, используемый как опора для перевода с однойплоскости (стороны) ориентации надругую,С-образный сердечник 1 с обмоткой2 и токопроводящей пластиной 4, лотки 17 и 21 помещают в кожух (не показан), к которому жестко прикрепляют указанные конструктивные элементы,Схема управления предназначенадля управления работой устройства поконтролю за качеством деталей и положением их на лотке, а также дляпоследующей сортировки деталей погруппам и обеспечивает работу в трехрежимах, которые наиболее часто встречаются в производственной практике;детали все годные, но имеют асимметрию по стороне (по геометрической42274 з 14форме или электрофизическим свойствам) " в этом случае разделение поступающих деталей осуществляется подвум выходным потокам с различнойориентацией; все детали подаются одной стороной, но в потоке имеютсякак годные, так и дефектные детали(например, на контакте отсутствуетсеребряное покрытие) - в этом случаепоступающий поток разделяется на два(годные и бракованные детали); детали в потоке подаются в любом положении на лотке, причем среди годныхдеталей имеются и дефектные - в этомслучае блок 10 распознавания настроен на режим датчика, т.е. простореагирует на присутствие детали; тогда при получении синхроимпульса отдефектоскопа дефектные детали отбраковываются.Генератор 5 силового электромагнитного поля предназначен для создания необходимой индукции в зазореС-образного электромагнита его задающий генератор 6 реализован на микросхеме К 155 ЛАЗ, усилитель 7 - натранзисторах КТ 829 Г, контурная емкость 8 (С) - на конденсаторе типаМБГ 4,Коммутатор 9 предназначен для подключения обмотки 2 (с суммарной индуктивностью Ь, + Ь ) к выходу генератора 5 силового поля, а также дляподключения части обмотки 2 (с индуктивностью Ь ) к блоку 10 распознавания и выполнен в виде реле, например типа РЭС.Блок 10 распознавания предназначендля создания слаботочного опознающего поля в зазоре 3 электромагнитаи дефектирования высокочастотной огибающей сигнала автогенератора, который моделируется в зависимости отсвойств асимметричных сторон деталей,его автогенератор 11 реализован натранзисторе КТ 342 Б, детектор 12 на диодах КЦ 523 Б, а контурная емкость 13(С) - на конденсаторе типа КМ илиКЛС.Формирователь 14 логического сигнала предназначен для Формирования перепада импульса на своем выходе, вслучае если в контур автогенератораЬ- С внесено максимальное затухание и выполнен, например, в виде компаратора типа К 554 САЗ.Одновибратор 15 предназначен длясоздания фиксированного по длительности импульса, за время которого деталь скользит по образующей цилиндра С-образного сердечника и реализован на микросхеме К 155 ЛГТ,Электронный ключ 16 предназначендля согласования по мощности выходаодновибратора и коммутатора 9 и выполнен на транзисторе КТ 829 Г,Устройство для контроля и сортировки деталей работает следующим образом.Блок 10 распознавания настроен нарезонансную частоту колебательногоконтура Ь- С, т,е, на оптимальнуюдля контроля асимметричных сторон19 и 20 детали 18 (блок 10 реагируегна сторону 20, обращенную к лотку 17,и не реагирует на сторону 19, еслиона обращена к укаэанному лотку, который также способствует надежномураспознаванию положения детали, таккак выполнение гго профилированнымприводит к механическому изменениюрасстояния (зазора) между одной изасимметричных сторон детали и токопроводящей пластиной 4, При отсутствии деталей в зоне действия ориентирующего злгктромагнита часть обмоткис индуктивностью Ь через коммутатор9 включена в колебательный контурЬ,1 - С и в коллекторную цепь автогенератора 11; на выходе детектора12 - высокий уровень сигналов (=15 В),При подходе деталей 18 этот уровеньуменьшается (если деталь обращена кпластине 4 стороной 20, имеющей большую электропроводность - до уровня= 1 В; если. обращена стороной 19 сменьшей электропроводностью, то доуровня =7 В). Формирователь 4 логического сигнала настраивается на промежуточный уровень сигнала, напримерна -4 В, поэтому он реагирует на сторону 20 и не реагирует на сторону 19.Детали 18 поодиночке подаются полотку 17; если деталь входит в зазор3 стороной 20, обращенной к нему, тов ней наводятся вихревые токи, которые образуют собственное поле, направленное противоположно электромагнитному полю в зазоре и взаимодействующее с последним. В результаге общий магнитный поток в системезазор - сердечник ориентирующего 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 электромагнита и индуктивность Ьуменьшаются, что приводит к изменению и таких параметров колебательного контура, как добротность и резо 1442274й ИЗ - За-ею-бои где- врервпЫ,мя пролета детали до лотка 21,Ч здп нансная частота. При этом сигнал навыходе блока 10 распознавания изменяет свое значение (в сторону уменьшения), а формирователь 14, которыйвоспринимает разницу уровней сигналов, сформирует логический сигнал(импульс), поступающий на блок 15одновибратора, который выдает импульсчерез электронный ключ 16 на коммутатор 9, При этом обмотка 2 С-образного сердечника 1 подключается навыход генератора 5, образуя новый колебательный контур С, - 1. + 1., который настроен в резонанс с задающейчастотой блока б; по обмотке 2 потечет ток значительной величины (силовой ток), При этом индукция электромагнитного поля в зазоре 3 существенно возрастает, что вызывает и рост . 2 Овихревых токов, наводимых в детали,В результате взаимодействия магнитного поля вихревых токов с магнитнымполем в зазоре возникает эффект электродинамического воздействия результирующего поля на деталь (как следствие проявляется импульс силы Г).Под действием силы тяжести шя и силы Р , приложенных к детали, равнодействующая этих сил вызывает измене- ЗОние траектории детали (пунктирнаялиния В на фиг.б), Величина смещениятраектории Ь (по отношению к первоначальной траектории А) во внутреннем объеме С-образного сердечниказависит от начальной скорости Ч подачи детали в зазор 3; от массы детали ш; от угла е, под которым сердечник наклонен к горизонту; от величины Ь ,;т,е. полного пути, пройденного деталью вдоль образующей сердечника, вдоль зазора; от расстояния 1 - от входа в зазор до началалотка 21, Для расчета элементов конструкции можно использовать математическую зависимостьй1, + " - зпМ,айРм 2-усово +шо( о+ Ч)50 тельность импульса одновибратора 15,После выхода из пространства внутри сердечника деталь попадает на лоток 2 1 (вместе с другими деталями,обращенными к зазору стороной 20),Если деталь подается в зазор 3С-образного сердечника стороной 19,обращенной к зазору, то происходятпочти все указанные процессы, за исключением того, что формирователь 14логического сигнала не выдает сигнала на выходе, так как разность сигналов на выходе блока распознаванияменьше, чем в предыдущем случае, иодновибратор 15 не выдает импульса напереключение блока 9 коммутации. Поэтому деталь не подвергается действию силы Г и беспрепятственно продолжает движение по прежней траектории (линия А) и далее по пластине 4,играющей роль нижнего отводного лотка,В случае, если асимметрия деталейвыражается только в их геометрической форме (фиг.3 а,б,в,г), то все рабочие процессы аналогичны описанным,но перемещение деталей осуществляется на лотках 17, профиль которых максимально приближен к профилю асимметричных сторон сортируемых деталей.Для относительно массивных плоскихасимметричных деталей с целью уменьшения мощности силового импульса приэлектродинамическом воздействии надеталь используется Ч-образный лоток 22 с порожком 23. Ширина порожкадолжна быть не более толщины детали,высота порожка - не менее ее толщины детали, угол раствора Ч-образноголотка = 90 . Та часть Ч-образного лотка, по которой происходит ввод неориентированного потока деталей вэлектромагнит, помещается против зазора, причем зазор смещен на расстояние 1 равное 1/4 высоты детали(фиг4) выше центра тяжести детали.Это конструктивно обеспечивает свободное перемещение деталей по двумстенкам Ч-образного лотка и требуетнебольшого. импульса силы Гщ для перевода детали, стоящей на ребре надругую сторону Ч-образного лотка приориентации.При работе относительно массивныедетали в неориентированном положенииребром поштучно перемещаются по порожку 23 и одной из сторон Ч-образ1442 Формула из о брет ения Устройство для контроля и сортировки деталей, содержащее. ориентирующий С-образный ферритовый сердечник с обмотками и ее выводами, в канале между концами которого установлен 7ного лотка 22. При входе в электромагнит все процессы аналогичны описанным,.кроме того,.что переориентация деталей происходит не на лоток521, т,ена другой уровень (фиг,б),а на другую сторону того же Ч-образного лотка 22 (фиг.7).Таким образом, предлагаемое уст,ройство опознает (контролирует) асимметричные стороны деталей и производит их пространственное распределениена потоки (ориентацию).Описанные процессы характерны дляпервых двух из указанных вьппе режимов работы,Третий режим работы в .режим датчика обеспечивает реагирование блока10 распознавания на любую токапроводящую деталь, попавшую в зазор элект Сромагнита, независимо от признакаасимметрии при наличии дефектов. Вэтом случае блок 15 связан с дефектоскопом (по линии "Синхроимпульс"),который управляет его работой, следовательно, и созданием в.требуемыймомент силы Р . Таким образом, производится отбраковка. дефектных дета-.лей (устройство рабоает как бесконтактный электромагнитный сортиров- ЗОщик). 274подающий наклонный лоток, и блок управления, содержащий задающий генератор, выходом связанньп с входом усилителя мощности, и коммутатор, о т л н ч а ю ш е е с я тем, чта, с целью повьппення надежности при сортировке асимметричных деталей, канал Вьпалнен расширяющимся к центру С-образнага ферритавога сердечника, подающий лоток выполнен профилированным па контуру одной из сторон контролируемой цетали и установлен параллельна аси сердечника, на поверхности которого на участке, прилегающем к узкой части какала, установлена немагннтная пластина-экран, при этом устнавлен дапалнительньй Отводной латок, углубленный внутаь сердечника са стороны ега ВыхОднОЙ части на Величину, равную средней длине детали и размещенньй Вдаль Оси С-Образнага сердечника, блэк ун - рав.:;ения дополнительно содержит автоГенератар детектор, формирователь логическага сигнала. Однавибратар, электранньй ключ и конденсаторы, при этом Вьюсд усилителя мощности саедипервым канп:нсатарам н первкм выводом коммутатора, Второй вывод ка. тарага падк.ню;ан непосредственно ка второму конденсатору н через автагенератор, детектор, формирователь лагчческага сигнала аднавибратар и электронньй ключ к третьему выводу коммутатора, четвертьй и пятьй вывацы котарога пацключены к саа,.ветстВующим Выводам обмотки С-образного сердечника.14422 И Составитель Т,ТихонравоваТехред М.Ходанич Корректор Цемчи Редактор С.Патрушева Подписное Ти Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 акаэ 6329/10 ВНИИПИ Го по дел 113035, Москраж 569 ударствеиного м иэобретений а, Ж, Рауш омитета СССР открытийая наб., д, 4/5