ЛИНИЯ ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ТРУБОК Российский патент 1995 года по МПК B07C5/04 

Изобретение относится к сортировке, в частности к оборудованию для разбраковки длинномерных трубок, например трубок теплообменников.

Известна автоматическая линия для сортировки длинномерных изделий, содержащая установленные в технологической последовательности механизм поштучной выдачи изделий, устройство для сортировки, приемные емкости и систему управления [1]
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является линия для разбраковки длинномерных трубок, содержащая механизм поштучной выдачи заготовок, средство измерения длины трубок, приводной рольганг, средство измерения диаметра трубок, средство измерения трубок по кривизне, контейнеры-накопители и систему управления [2]
Недостатками известных технических решений являются низкая производительность, малая точность, использование контактных средств измерения.

Целью изобретения является повышение качества контроля, повышение производительности линии для разбраковки длинномерных трубок.

Это достигается тем, что в линии для разбраковки длинномерных трубок, содержащей механизм поштучной подачи трубок с приводом, узел контроля, содержащий средство для измерения диаметра трубок, выполненное в виде двух взаимно перпендикулярных датчиков диаметра, и средство для определения кривизны трубок, выходами связанное с первым и вторым входами блока вычисления диаметра и кривизны трубок, средство для измерения длины трубок, выходами подключенное к входу блока вычисления длины трубок, причем первые выходы блоков вычисления диаметра и кривизны, и длины трубок соединены с соответствующими входами блока управления исполнительным механизмом, дополнительно установлены последовательно соединенные генератор и счетчик импульсов, индикатор, узел контроля дополнительно содержит датчик наличия трубок на позиции контроля, каждый из датчиков диаметра содержит осветитель, оптическую систему, фотодиодную линейку, средство для измерения длины трубок содержит размещенные вдоль механизма поштучной подачи трубок по направлению их движения третью фотодиодную линейку и фотодатчики, первый из которых установлен на расстоянии от третьей фотодиодной линейки, равном минимально возможной длине трубки с шагом, равным длине третьей фотодиодной линейки, при этом средство для измерения диаметра совмещено со средством для определения кривизны трубок, выход датчика наличия трубок на позиции контроля соединен с третьим входом блока вычисления диаметра и кривизны трубок, второй выход которого подключен к входу генератора, выход счетчика импульсов соединен с четвертым входом блока вычисления диаметра и кривизны трубок, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с приводом механизма поштучной подачи трубок и с первым входом индикатора, второй выход блока вычисления длины подключен к второму входу индикатора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой линии для разбраковки длинномерных трубок.

Линия для разбраковки длинномерных трубок содержит механизм 1 поштучной подачи трубок с приводом, узел контроля, содержащий средство для измерения диаметра и кривизны трубок, выполненное в виде двух взаимно перпендикулярных датчиков, состоящих из осветителей 2, оптической системы 3, фотодиодных линеек 4, датчик наличия трубок на позиции контроля, состоящий из осветителя 7 и фотоприемника 8, средство для измерения длины трубок, состоящее из фотодиодной линейки 5 и фотодатчиков 6, блок 9 вычисления диаметра и кривизны, генератор 10, счетчик 11 импульсов, индикатор 12, блок 14 вычисления длины трубок, исполнительный механизм 15 с контейнерами-накопителями.

Линия для разбраковки длинномерных трубок работает следующим образом.

По сигналу датчика наличия трубок на позиции контроля, выход которого соединен с третьим входом блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок, механизм 1 поштучной подачи трубок с приводом, вход которого подключен к третьему выходу блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок, подает трубку на позицию контроля диаметра и кривизны.

По сигналу датчика наличия трубок на позиции контроля в блоке 9 вычисления диаметра и кривизны трубок вводятся допуски диаметра и кривизны трубки, запускается генератор 10, вход которого подключен к второму выходу блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок, и производится измерение диаметра и кривизны трубки.

В случае, когда допуск на диаметр трубки изменяется на различных участках трубки, по сигналу от счетчика 11 импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 10, а выход с четвертым входом блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок, при прохождении заданного количества импульсов генератора 10 допуск на диаметр и кривизну трубки меняется в блоке 9 вычисления диаметра и кривизны трубок по заложенной программе. При этом измерение диаметра и кривизны трубки производится следующим образом.

Трубка освещается с помощью осветителей 2, оптическая система 3 проектирует изображение трубки на фотодиодные линейки 4. В блоке 9 вычисления диаметра и кривизны трубок вычисляется диаметр трубки как разность координат правого и левого краев изображения трубки на фотодиодной линейке 4, а кривизна трубки вычисляется, исходя из положения оси вращения трубки, которое определяется как полусумма координат правого и левого краев изображения на фотодиодной линейке 4, затем вычисленные значения сравниваются с допусками и выводятся на индикатор 12, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок. По результатам сравнения вычисленных значений диаметра и кривизны трубок блоком 9 вычисления диаметра и кривизны трубок подается сигнал на блок 13 управления исполнительным механизмом, первый вход которого соединен с первым выходом блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок. Сигнал управления исполнительным механизмом поступает с выхода блока 13 управления исполнительным механизмом на исполнительный механизм 15, и проконтролированная трубка направляется в соответствующий контейнер-накопитель.

При появлении брака по диаметру или кривизне трубки блок 9 вычисления диаметра и кривизны трубки выдает сигнал брака с четвертого выхода на первый вход индикатора 12 с указанием места брака, которое определяется с помощью счетчика 11 импульсов, информация с которого поступает на четвертый вход блока 9 вычисления диаметра и кривизны трубок.

Трубка, прошедшая средство измерения диаметра и кривизны трубок, проходит мимо средства измерения длины трубок, которое работает следующим образом.

Начало трубки, двигаясь мимо фотодиодной линейки 5, затеняет ее. По сигналу с фотодиодной линейки 5 блок 14 вычисления длины трубок переводится в ждущий режим. При прохождении начала трубки мимо первого фотодатчика 6 на выходе его появляется сигнал, который поступает на второй вход блока 14 вычисления длины трубок, по которому блок 14 вычисления длины трубок снимает информацию с выхода фотодиодной линейки 5.

В случае, если конец трубки находится в пределах фотодиодной линейки 5, то вычисляется длина трубки по формуле
L_т L₁-n ˙ l, где L_т длина трубки;
L₁ расстояние от начала фотодиодной линейки 5 до фотодатчика 6, с которого поступил сигнал;
l шаг элементов фотоприемников в фотодиодной линейке 5;
n количество элементов фотоприемников в фотодиодной линейке 5 от начала линейки до конца трубки в момент поступления сигнала с фотодатчика 6, запустившего запрос с фотодиодной линейки 5.

В случае, если конец трубки находится за пределами фотодиодной линейки 5 в момент поступления сигнала с фотодатчика 6, то в блоке 14 вычисления длины трубок автоматически по заранее заложенной программе величине L₁ присваивается значение, равное расстоянию от начала фотодиодной линейки 5 до второго фотодатчика 6, а блок 14 вычисления длины трубок переводится в ждущий режим до появления сигнала со второго фотодатчика 6. При появлении сигнала со второго фотодатчика 6 происходит опрос фотодиодной линейки 5.

Таким образом, опрос фотодиодной линейки 5 осуществляется после прихода сигнала в блок 14 вычисления длины трубок с очередного фотодатчика 6, а величине L₁ присваивается очередное значение после опроса фотодиодной линейки 5, если на выходе фотодиодной линейки 5 нет изменения сигнала.

Вычисленное значение длины трубки с первого выхода блока 14 вычисления длины трубок поступает на второй вход индикатора 12, а со второго выхода на второй вход блока 13 управления исполнительным механизмом, который с помощью исполнительного механизма 15 отправляет трубку в соответствующий контейнер-накопитель.

Для измерения диаметра, кривизны и длины трубки используются бесконтактные средства измерения, не требующие остановки трубок для измерения параметров, за счет чего возрастает производительность линии для разбраковки длинномерных трубок.

У средств измерения длины, диаметра и кривизны отсутствует механический контакт с трубкой, что усложняет износ средств измерения, увеличивает срок работы средств измерения, повышает точность измерения.

Контактные средства измерения ухудшают внешний вид трубок, наносят дефекты типа царапин, задиров, что исключено в предлагаемой линии для разбраковки длинномерных трубок.

Сущность изобретения: устройство содержит механизм поштучной подачи, два осветителя, две оптические системы, три фотодиодные линейки, датчик наличия трубки, фотоприемники, блок вычисления диаметра и кривизны трубок, генератор, счетчик импульсов, блок вычисления длины, индикатор, блок управления исполнительным механизмом, исполнительный механизм. 1 ил.

ЛИНИЯ ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ТРУБОК, содержащая механизм поштучной подачи трубок с приводом, узел контроля, содержащий средство для измерения диаметра трубок, выполненное в виде двух взаимно перпендикулярных датчиков, и средство для определения кривизны трубок, выходами связанные с первым и вторым входами блока вычисления диаметра и кривизны трубок, средство для измерения длины трубок, выходами подключенное к входам блока вычисления длины трубок, первые выходы блоков вычисления диаметра и кривизны и длины трубок соединены с соответствующими входами блока управления исполнительным механизмом, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества контроля и производительности сортировки, она дополнительно содержит последовательно соединенные генератор, счетчик импульсов и индикатор, узел контроля дополнительно содержит датчик наличия трубок на позиции контроля, каждый из датчиков диаметра содержит взаимосвязанные осветитель, оптическую систему, первую и вторую фотодиодные линейки, средство для измерения длины трубок содержит размещенные вдоль механизма поштучной подачи трубок по направлению их движения третью фотодиодную линейку и фотодатчики, первый из которых установлен на расстоянии от третьей фотодиодной линейки, равном минимально возможной длине трубки с шагом, равным длине фотодиодной линейки, при этом средство для измерения диаметра совмещено со средством для определения кривизны трубок, выход датчика наличия трубок на позиции контроля соединен с третьим входом блока вычисления диаметра и кривизны трубок, второй выход которого подключен к входу генератора, второй выход счетчика импульсов соединен с четвертым входом блока вычисления диаметра и кривизны трубок, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с приводом механизма поштучной подачи трубок и вторым входом индикатора, вторые выходы блока вычисления длины и блока управления исполнительным механизмом подключены к третьим и четвертым входам индикатора.