Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 963581 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 020780 (21) 2949389/28-12с присоединением заявки Мо( ", Кп. В 07 С 5/.08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий1) Заявител ТИЧЕСКОЙ СОРТИРОВК 1 АГУ ВИНТОВОЙ ЛИНИИ оч недоста ловленн стержня после всны раз моыходараковО 54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОСТЕРЖНЕЙ П Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного контроля и сортировки изделий по шагу винтовой линии.Известно устройство для автоматической сортировки стержней .по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные - к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первьм выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения ,стержней, через первый вход блока управления связанный с приводом механизма перемещения изделий, и механиэ 2 мом разбрдковки. Это устройство имеет производительность, обу что контроль следующего жет осуществляться лишь предыцущего стержня из ки.Целью изобретения является повышение производительности. Цель достигается тем, что устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные - к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первым выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения стержней, через первый вход блока управления связанный с .приводом механизма перемещения изделий, и механизм разбраковки, имеет элемент ИЛИ, амплитудный селектор, дополнительные блоки формирования импульсов, элементы И, элементы задержки и триггеры, причем первый вход первого до; полнительного триггера подключен к второму выходу элемента счета, а выход - к первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом первого дополнительного блока формирования импульсов и вторым входом элемента И, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера, первый выход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И, второй - к первому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связан с первым входом механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, Который первым выходом через первый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И - с третьими входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока управления, при этом выход блока формирования импульсов через второй элемент задержки связан с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, а выходк первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудный селектор - с выходом амплитудного детектора, выход индикатора положения стержней 30 связан со вторыли входами второго, третьего и четвертого дополнительных элементов И и через второй дополнительный блок формирования - с управляющими входами второго и третьего до полнительных триггеров.На фиг.1 приведена блок-схема пред-. лагаемого устройства для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии; на фиг. 2 - расположе О ние первичных преобразователей в зоне Контроля; на фиг. 3, 4 и 5 - временные диаграммы работы устройства, 1Устройство содержит размещенные по окружности первичные преобразователи 45 1, токовые катушки индуктивности 2 которых подключены к генератору пере 1менного тока 3, а измерительные 4 - к последовательно соединенным амплитудному детектору 5 и блоку формирования импульсов напряжения 6, элемент счета 7, подключенный первым выходом через триггер 8 к первому входу элемента И 9, индикатор положения стержней 10, через первый вход блока управления 11 связанный с приводом механизма перемещения изделий 12, механизм разбраковки 13, элемент ИЛЙ 14, амплитудный селектор 15, дополнительные блоки формирования импульсов 16 и 17, дополнительные элементы И 18 - 22, 60 элементы задержки 23 и 24, дополнитальные триггеры 25,26 и 27,механизм перемещения 28 изделия, стержень 29, причемпервый вход первого дополни-: тельного триггера 25 подключен к второму выходу элемента счета 7, а выходк первому входу первого дополнительного элемента И 18, второй вход которого связан с выходом первого дополнительного, блока формирования импульсов 16 и вторым входом элемента И 9, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера 26, первый вход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И 19, второй - к первому входу третьего дополнительного элемента И 20, выход которого связан с первыми входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, выход первогодополнительного элемента И 18 подключен к первому входу третьего дополнительного триггера 27, каторый первым входом через первый вход четвертого дополнительного элемента И 21 связанс вторыми входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И 19 - с третьими входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, выход которого подключен к второму входу блока управления 11, при этом выход блока формирования импульсов напряжения 6 через второй элемент задержки 24 связан с первым входом пятого дополнительного элемента И 24, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора 15, а выход - к первому входу элемента счета 7, второй вход которого связан с управляющими входами триггера 8 и первого дополнительного триггера 25, а через последовательно соединенные первый элемент задержки 23, первый дополнительный блок формирования импульсов 16 и амплитудный селектор 15 - с выходом амплитудного детектора 5, выход индикатора положения стержней 10 связан с вторыми входами второго, третьего и четвертого. дополнительных элементов .И 19, 21 и 20 и через второй дополнительный блок формирования 17 - с управляющими входами второго и третьего дополнительных триггеров 26 и 27.Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии работает следующим. образом.Механизм 28 перемещает с постоянной скоростью Ч контролируемые стержни 29 через зону контроля, образованную преобразователями 1, в зону раэбраковки, исключая при этом вращение стержней вокруг продольной оси. Стержни 29 выполнены из электропроводного материала в виде одно- или многозаходного винта, при этом годные стержни имеют длину 3 и шаг винтовой линии Яном + Еацксгде ДВмакс максимальный допуск на шаг. Токовые катушки 2, подключенные к генератору 3, наводят в стержне 29 вихревые токи, электромагнитное поле которых вызывает появление в измерительных катушках 4 вносимого напряжения, изменяющегося в зависимости от положенияребра стержня 29 относительно преоб- .разователя 1. Первичные преобразователи 1, количество которых равно Б, 5установлены по окружности вокруг стержня 29 (см.фиг. 2) так, что при продольном его перемещении ч"рез зону,контроля вносимые напряжения в любыхдвух измерительных катушках 4 не из- (Оменяются синфазно, т.е. максимумывносимых напряжений не появляются одновременно. Измерительные катушки 4включены последовательно-согласно,поэтому суммарное напряжение всех из-(5мерительных катушек имеет число мак-.симумов, равное числу максимумов вовсех Б измерительных катушках. Припродольном перемещении стержня череззону контроля положение его ребер относительно катушек преобразователейбудет периодически меняться, при этомс той же частотой будет меняться амплитуда вносимого суммарного напряжения. При прохождении стержня череззону контроля суммарное напряжениеимеет и максимумов, определяемое насоотношения чае и: - ,530 где Б - количество первичных преобразователей;1 - число заходов винтовойлинии; 35Я - шаг винтовой линии;Е - длина стержня.Суммарное напряжение измерительныхкатушек при контроле годного стержняможет иметь число максимумов ио , 40определяемое из соотношенияи сиМИН год - макс юИ)с 1где иЮВном+ь Вмакс45Юс 1ифюнес Во б ВмоцссТаким образом, если при контролестержня суммарное напряжение имеетчисло максимумов и 5и мин ф то стеР жень имеет шаг винтовой линии,превышающий допустимый, а при имистержень имеет шаг винтовой линии меньше допустимого. Суммарное напряжение катушек 4 детектируется детектором 5, и низкочастотное напряжение05. (см. фиг. 3, 4 и 5) поступает на формирователь 6 и амплитудный селектор 15. Формирователь 6 вырабатывает импульсы напряжения 0 6, соответствую- щие по времени максимумам напряжения 60 05. Амплитудный селектор 15 вырабаты,вает напряжение в том случае, если напряжение О 5 превышает заданный уровень 0., т.е. в момент нахождения стержня 29 в зоне контроля, Импульсы 06 б 5 с формирователя б через элемент 24 задержки поступают на один из входов элемента И 22, на другой вход которого подается напряжение 0 1 5 с селектора 15, Время задержки Т 2 д элемента3 24 выбирается из соотношениями ( Но"124 2% ЙЧ Импульсы с элемента И 22 поступают"на вход элемента 7 счета, на первом выходе которого появляется импульс при поступлении на вход имн импульсов, а на втором выходе - при поступлении на вход (и акс + 1) импульсов,Использование амплитудного селектора 15,. элемента 24 задержки и элемента амплитудного селектора 1 5, элемента 22 ,задержки и элемента И 22 повышает помехоустойчивость устройства, поскольку прохождение помехи любого уровня на вход элемента 7 счета невозможно при отсутствии стержня в зоне контроля.Рассмотрим работу устройства при контроле стержня, имеющего шаг Я больше предельно допустимого (см. фиг. 3), В этом случае на вход элемента 7 поступит число импульсов иб с и и, поэтому Ъа выходах его напряженйе отсутствует. Триггеры 25 и 8 находятся в исходном состоянии, в котором на их выходах напряжеыие также отсутствует.После выхода стержня из зоны контроля напряжение на выходе детектора уменьшается, и селектор 15 переходит в первоначальное состояние. Задним фронтом импульса с селектора 15 запускается формирователь 16, который вырабатывает импульс длительностью И16 Ч,где а 2 - расстояние на линйи контроля между двумя стержнями, поступающий на входы элементов И 9 и 18, Элементы И 9 и 18 импульсов не вырабатывают, поскольку на их другие входы напряжения не подаются, поэто- му триггеры 26 и 27 также остаются в исходном состоянии, в котором со второго, выхода триггера 26 напряжение подается на вход элемента И 20, а со второго выхода триггера 27 - на вход элемента И 19. Импульс с формирователя 16 через элемент 23, имеющий задержку Т фГ поступает также на2 Э 36 фустановочные входы триггеров 8 и 25 и элемента 9 счета, которые при этом переводятся в первоначальное состояние, после чего устройство готово для контроля следующего стержня, Устройство имеет повышенную производительность по сравнению с известным, поскольку контроль следукщего стержня начинается до момента разбраковки предыдущего. Проконтролированный стержень перемещается в зону разбраковки и достигает индикатора 10 положения.В качестве индикатора 10 целесообразно применять вихретоковый наклад 963581формула изобретения ной преобразователь, который является бескоитактным, обладает высокойнадежностью и точностью, не требуетспециальных условий работы и работоспособность его не зависит от скорости Ч перемещения изделий. При срабатывании индикатора 10 импульс с еговыхода поступает на входы элементовИ 20, 21 и 19, при этом только элемент И 20 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки,(Окоторый направляег стержень в магази)Брак + (не показан), Импульс с элемента И 20 поступает также на входэлемента ИЛИ 14, импульс которого подается на вход блока 11 управления,15на другой вход которого поступает импульс с индикатора 10. Блок 11 выдает сигнал 4 Неисправность и останав.ливает привод 12 механизма 28 перемещения, если импульс с элемента 14 ИЛИпоступает в блок 11 раньше, чем импульс с индикатора 10, а также в случае, когда при поступлении импульсас индикатора 10 импульс с элемента14 отсутствует. Использование элемента ИЛИ 14 и блока 11 управления павы шает надежность работы устройства, поскольку непрерывно ведется контрольего работоспособности. Аналогично работают элемент 14 и блок 11 при поступ-:лении на вход эл мента 14 импульсов ЗО с элементов И 19 и 21.При выходе стержня из зоны разбраковкииндикатор 10 возвращается в исходное состояние, при этом задним фронтом его импульса запускается Фор мирователь 17, вырабатывакщий импульс длительностью С.скОтОрый пОступает на установочные входы триггеров26 и 27 и возвращает их в начальные состояния. 40При контроле годных стержней (см, фиг. 4) на вход элемента 7 счета поступает и д импульсов, число которых лежит в пределах и нпгод 4 пмцк при этом импульс с первого выхода элемента 7 счета подается. на вход триггера 8, Напряжение с триггера 8 подается на вход элемента И 9, который вырабатывает импульс при поступлении на другой вход его импульса с формирователя 16 (после выхода стержня из эоны контроля) . Импуль " с элемента И 9 перебрасывает триггер 26, при этом напряжение с первого выхода его подается на вход элемента И 19. При входе стержня в зону разбраковки срабатывает индикатор 10, и импульс с него подается на элементы И 19, 20 и 21, при этом импульс вырабатывает только элемент И 19. Импульс с элемента И 19 поступает на механизм 13 разбраковки, которай "направляет стержень в магазин Годные (не показан). В остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом 8, большим допустимого. При контроле стержней, шаг винтовой линии которых меньше допустимого, на вход элемента 7 счета поступает число импульсов п пмц , при этом с обоих выходов элемента 7 импульсы поступают соответственно на входы триггеров 8 и 25. Напряжения с триггеров 8 и 25 подаются на элементы И 9 и 18, которые срабатывают при поступлении на другие входы их импульса с Формирователя 16. Импульсы с элементов И 9 и 18 поступают на входы триггерон 26 и 27 соответственно, которые при этом перебрасываются в другое состояние. Напряжение с триггера 26 поступает на элемент И 19, а с триггера 27 - на элемент И 21. При входе стержня в зону разбраковки импульс с индикатора.10 поступает на элементы И 19, 20 и 21, при этом только элемент И 21 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки. Механизм 13 направляет стержень в магазин Брак в(не показан) . В остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом, большим допустимого.Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и сортировку стержней, выполненных из электропроводного материала, по усредненному шагу винтовой линии при изменении скорости их перемещения через зону контроля в широких пределах, Устройство обладает повышенной производительностью и помехоустойчивостью по сравнению с прототипом, а также высокой надежностью в работе. Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные - к последовательно соединенным детектору и блоку Формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первым выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения стержней, через первый вход блока управления связанный а приЪодом механизма перемещения изделий, и механизм разбракс вки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно имеет элемент ИЛИ, амплитудный селектор, дополнительные блоки Формирования импульсой, элементы И, элементы задержки и триггеры, причем первый вход первого дополнительного триггера подключен к второму выходу элемента счета, а выход - к первому входу первого дополнительного элемента И, второй 4 вход которого связан с выходомпервого дополнительного блока формирования импульсов и вторым входомэлемента И, выход которого связан спервым входом второго дополнительноготриггера, первый выход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И, второй - кпервому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связанс первыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен кпервому входу третьего дополнительноготриггера, который первым выходом черезпервый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И - с третьими входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход 20которого подключен к второму входублока управления, при этом выход бло"ка формирования импульсов через второй элемент задержки связан с первымвходом пятого дополнительного элемента И,. второй вход которого подключенк выходу амплитудного селектора, авыход - к первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а черезпоследовательно соединенные первыйэлемент задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудныйселектор. - с выходом амплитудного детектора, выход индикатора положениястержней связан с вторыми входамивторого, третьего и четвертого допол"нительных элементов И и через второйдополнительный блок формирования - суправлянщими входами второго и третье-го дополнительных триггеров,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 645420, кл. В 07 С 5/08, 1977.9 б 3581 Составитель В. ФатТехред С.Мигунова Рректор А, Фер ор О да о 234/1 Зак Патентф , г. ужгород, ул. Проектная лиал Тираж б 3ИИПИ Государстпо делам изобре5, Москва, Жнного ений и РаушсПодписн омитета СС открытий ая наб., д