Устройство для управления к сортировочным автоматам Советский патент 1984 года по МПК B07C5/34 

2. Устройство по п. If отличающееся тем, что блок управления дополнительно икюет мультивибратор и логический элемент ИЛИ,и состоит из пульта управления, выходом соединенного с первым входом вычис110243 лительного блока, первый выход koTOрогс)сзвязан с блоком памяти, а второй выход - с индикатором, при этом выход блока пгиляти свяэан с логическим элементом ИЛИ,а выход мультивибратора соединен с вторым входом индикатора.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ К СОРТИРОЮЧНЫМ АВТОМАТАМ, содержа10@е контрольно-измерительный блок, датчики наличия и положения изделия, блок управления и исполнительный механизм удаления бракованных изделий, отличающеес тем,что, с целью пошлябния качества А-А по8ерн1/то сортировки, оно имеет расположенные на противоположных краях сортировочной позиции датчик исходного состоя-; НИН изделия и датчик сброса информации, при этом выход контрольноизмерительного блока связан с первым входом блока управления,первый выход блока управления связан с датчиками наличия и исходного состояния изделий, второй етаход блока Управления соединен с датчиком сброса информации, третий вы51од соединен с датчиком положения изделия, причем второй выход контрольно-измерительного блока связан с исполнительным механизмом удалениябракованных изделий. ff-S поВернуто /

Изобретение относится к устройст вам сортировки, а именно к устройствам для управления сортировочными автоматами. Известно устройство, содержащее контрольно-иэмерителышй блок, датч ни Наличия и положения изделия, бло управления и исполнительный удаления бракованных изделий tl3. Недостатком данного устрсЛства является низкое качество сортировки Цель изобретения - повьааение качества сортировки. Поставленная цель достигается тем,что устройство для управлет(я к сортировочным автоматами, содержа щее контрольно-измерительный блок, датчики наличия и положения изделия блок управления и исполнительный ме рсанизм удаления бракованных изделий, имеет расположенные на противо положных краях сортировочной позици 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 информации, третий выход соединен с датчиком положения изделия, причём второй выход контрольно-измерительного блока связан с исполнитель ным механизмом удаления бракованных изделий. Кроме того, блок управления дополнительно имеет мультивибратор и логический элемент ИЛИ и состоит из пульта управления, выходом соединен ного с первым входсял вычислительног 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 входом индик тора. На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема контрольно-сортировочного устройства; на фиг.3 - электрИ ческая схема блока управления} на фиг.4 - циклограмма работы устройства. Устройство состоит из контрольноизмЕурительного блока 1 (см.г.1), датчиков наличия 2 и положения 3,4 изделия, вычислительного блока 5, исполнительного к ханизма 6 удаления бракованных изделий, расположенных на тфотивопопожных краях сортировочной прорези датчика 7 исходного состояния изделия и датчика 8 сброса информации. Блок управления меет мультивибратор 9 и элемент ИЛИ Ю , состоит из пульта 11 управления вычислительного блока 5, перваЛ выход которого связан с блоком 12 памяти, а второй выход - с индикатором 13. При этом выход блока 12 памяти свяэан с логическим элементом ИЛИ, а выход мультивибратора 9 соединен с вторым входом индикатора 13. Контрольно-измерительный блок 1 включает (см.фиг.2) нагружающий узел 14, предназначенный для создания механических нагрузокв контролиpyei«ix прижимных роликах, преобразотватель 15, пороговое устройство 16, подключенные к блоку питания 17 через коммутатор 18. При этом вход преобразователя 15 подключен к блоку питания 17 через коммутатор 113 и пороговое устройство 16, а выход преобразователя 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 и диод 24, включенный параллельно кагушке промежуточного реле 21. Пороговое устройство 16 содержит резисторы 25 и 26, транзистор 27 и диод 28. Преобразователь ±5 содержит последов ательно включеиные амперметр 29 и электродвигатель 30., Усилитель йощности 20 выполнен на базе двух транзисторов 31 и 32 и двух реэист фов 33 и 34. Вращение вала электродвигателя 30 посредством шкивов 35, 36 и пассика 37 передается имитатору тон-вала 318 (см.фиг.1) Для контроля прижимных оликов имеется лоток 39, упор 40

и отсекатель 41, базовые отве15стияТ и 43, кронштейн 44 и щупы 45 и 46. С исполнительным механизмом 6 взаимодействует скоба 47.

Вычислительный блок 5 (см.фиг.3) включает преобразователь 15, пороговое устройство 16, оптрон 19, три однотипных усилителя мощности 20, 48 и 49, контактор 50 и промежуточные реле 21, 51-55, обмотки уйравления которых зашунтированы диодами 24. 56-61.

Блок 12 памяти включает четыре ячейки памяти 62-65. Пульт 11 управления- включает кнопки Стоп 65, Пуск 66 и четыре выключателя 67--70

Индикатор 13 включает сигнальные Лсшпочки 71-74, транзисторы 75-78 и резисторы 79-82. Мультивибратор 9 выполнен на базе двух транзисторов 8 и 84, двух конденсаторов 85 и 86-и четырех резисторов 87-90. Датчики 7 8 выполнены на базе источников света 91 и 92 и фотодиодов 93 и 94.

На сортировочной позиции устанавливается ролик 95.

Устройство работает следующим. образом.

При кратковременном нажатии на кнопку 66 Пуск пульта 11 управления (см.фиг.3) подключают обмотку 50 к напряжению питающей сети по цепи: шина + питающей сети, раз1 ыкаю1аие контакты кнопки 65 Стоп, заьллкающие контакты нажатой кнопки 66

Пуск, обмотка 50, шина - питающей сети.

Контактор 50 срабатывает и, при этом, замыкающим контактом Р1 самоблокируется} замыкающими контактами (не показанными) подключаются к питаюш1ей сети исполнительные элементы автомата сборки прижимного родика (электродвигателя, муфты, электрсялагниты и т.п.); за№1кающим контактом Р1 подключается напряжение питающей сети к исполнительному механизму 6 и через пороговое устройство 16 - к преобразователю 15.

Напряжение питаквдей сети к исполнительному механизму 6 подключается посредством сработавшего контакта Р1 ло цепи (см.фиг.З): шина + питающей сети, за шкающий контакт Р1 сработавшего контактора 50, размлкающие контакты Р7,Р2, РЗ и Р4, обмотка 6, шина - питающей сети, что препятствует повороту скобы 47. Напряжение питающей сети к электродвигателю 30 подключается посредством сработавшего контактора 50 по цепи (см.фиг.З): шина + питающей сети, з-амлкающий контакт Р1 срабатывающего контактора 50, размыкающи контакт Р7, пороговое устройство 16

амперметр 29 преобразователя 15, якорная обмотка электродвигателя 30 1шина - питающей сети. Вращение

вала электродвигателя 30 посредством шкивов 35 и 36 пассика 37 передаетсяимитатору тон-вала 38, нагружающего узла 4 (см.фиг.1).

Ролик 95после сборки на автомате сбрасывается в лоток 39 и соскальзывает по нему под собственным весом до упора 40 отсекателя 41 (см.фиг.1).

Исполнительные механизмы (толкатели, оТсекатели, фиксаторы, подводимые упоры и т.п.) автомата сборки прижимного ролика и устройство для контроля и сортировки работают синхронно от одного и того же программного блока - распределительного кулачкового вала (не показано). В соответствии с циклограммой работы . v (см.фиг.4), после сброса собранного прижимного ролика подлежащего проверке, в лоток 39 и остановки его

упором 40 отсекателя 41 на позиции

контроля в базовые отверстия 42 и 43 кронштейна 44 посредством кулачков распределительного вала и рычагов вво;С1ятся щупы 45 И 46. При этом может возникнуть одна из двух ситуаций.

Базовые отверстия 42 и 43 кронштейна 44 имеются. В этом случае щупы 45 и 46 входят в указанные отверстия и фиксируют положение подлежащего проверке прижимного

ролика на позиции контроля. При этом датчики 3 и 4 не срабатывают.

Одно или оба базовых отверстия 42 и 43 кронштейна 44 отсутствуют. В этом случае соответствующий щуп 45

или 46 при перемещении упирается

в полку кронштейна 44 и соответствующий датчик 3 или 4 срабатывает. При этом подключается напряжение питающей сети к обмотке реле 51 (52)

-по цепи (см.фиг.З): шина + питающей сети, размыкающий контакт Р5 датчика исходного состояния, разьыкающий контакт кнопки 66 Пуск замыкающий контакт срабатывающего датчика 3 (4) ,разл«каЮ1ций контакт

выключателя 68 (69), обмотка оеле 51 (52), шина - питающей сети. Реле 51 (52) срабатывает и, при этом, замыкающим контактом Р2 (РЗ) /самобпокируется (шунтирует) загллкаю--.

Йие контакты датчика 3 (4 ),а размокающих контактом PZ (PJJ размыкает цепь исполнительного механизма 6.

В соответствии с циклограммой (см.фиг.4), при дальнейшем повороте ,

распределительного вала (после фиксации прижимного ролика на позиции контроля) посредством кулачка и ры- ( чага (не приведены) к ролику 95 подводится вращающийся от электродвигателя 30 имитатор тон-вала 38 (см.фиг.1). При этом может возникнуть один из двух случаев.

В первом случае ролик 95 хугсутствует иа оси кронштейна 44 из-за сбоя механизма поштучной выдачи .и подачи ролика 95 на позицию сборки сборочного автомата (брак). В этом случае имитатор тон-вала 38 переместится на большую величину, чем при наличии ролика 95. Прр этом срабатывает датчик 2, подключа ет напряжение питанвдей сети к обмот ке реле 53 по цепи (см. фиг. 3): шина + питающей сети, разлыкающий контакты Р5 датчика 7 исходного состояния, раз1«ыкаюиий контакт кноп ки 66 Пуск ,за№1каю1ций контакт сра батывающего датчика 2, размыканадий контакт выключателя .70, обмотка реле 53, щина - питающей сети. Реле 53 срабатывает и, при этом, замыкающим контактом Р4 самоблокируется, разкыкающим контактом Р4 размыкает цепь питания 6. Во втором случае ролик 95 установлен. В этом случае врай1акиций ся от электродвигателя 30 имитатор тон-вала перемещается до соприкосновения с роликом 95 и прижимается к нему с определенным заранее установленным контактным усилием. Вращение имитатора 38 тон-вала перелается ролику 95 благодаря контактному давлению и фрикционным свойствам ролика 95. При этом может возникнуть одна из двух ситуаций (см. фиг. 2 и 3). Ролик 95 легко и свободно вращается на о.си кронштейна 44. Ё этрм случае крутящий момент, приведенный к валу электродвигателя 30, незначи тельно отличается от крутящего момента на валу ненагруженного электродвигателя 30. Ток, протекающий через пороговое устройство- 16, ранный току электродвигателя 30 и оптрона 19, номинальный (незначительно больше тока холостого хода электродвигателя 30), При этом сумма напря жения на резисторе 25 и участие база-эмиттер транзистора .27 порогового устройства 16 меньше напряжения резкого отпирания диода 28. Проводимость последнего мала и к базе транзистора 27 приложено отрицательное напряжение смещения подходящей величины. Транзистор 27 находится в режиме насыщения с кмни мальным падением налряжения на участке эмиттер-коллектор. Все выходное напряжение прикладывается к обмотке электродвигателя 30 и к светодиоду оптрона 19. Последний освещает фотодиод оптрона 19. Сопротивление освещенного фотодиода оптрона 19 мало. На базе транзистор 32 усилителя мощности 20 положитель ный потенциал. Транзистор 32 закрыт Коллекторный ток транзистора 32 бли зок к нулю. Падение напряжения на резисторе 33 мало и потенциал базы транзистора 31 усилителя мощности 2 положителен. Транзистор 31 полность заперт по базе. Коллекторный ток транзистора 31 равен нулю или значительно меньше тока срабатывания реле 21). Последнее находится в исходном (отключенном) состоянии и через разг акающий контакт Р7 напряжение сети подключено к обмотке электродвигателя 30 и к исполнительному -механизму 6, если цепь питания последнего не разомкнута одним из paз икaющиx контактов Р2, РЗ или Р4. Ролик 95 вращается с трудом или совсем не вращается на оси кронштейна 44. в этом случае имитатор 38 тон-вала притормаживается или сов-сем останавливается из-за большого момента торможения, вызываемого большим сопротивлением ролика 95. При этом ток питания электродвигателя 30 резко возрастает и становится близким к току короткого заьикания. Падение напряжения на резисторе 25 пороговогчэ устройства 16 резко возрастает и становится больше напряжения резкого отпирания диода 28. Последний отпирается - увеличивается его прово.цимость. Падение напряжения на резисторе 26 порогового устройства 16 резко возрастает. К базе транзистора 27 при этом прикладывается положительное напряжение смещения. Транзистор 27 порогового устройства 16 запирается rto базе и выходит из режима насыщения. Напряжение коллектор-эмиттер транзистора 27 увеличивается и становится равным напряжению питающей сети. Последнее полностью прикладывается к транзистору 27 порогового устройства 16. Напряжение, прикладываемое к обмотке электродвиг теля 30 и светодиоду оптрона 19, становится равным нулю. Сопротивление неосвещенного фотодиода оптрона 19 велико. Падение напряжения на резисторе 34 усилителя мощности 20 уменьшится. К базе транзистора 32 приложится отрицательное напряжение смещения.. Транзистор 32 усилителя мощности 20 перейдет в ре- , жим насыщения с минимальным падением напряжет1я на участке эмиттер-коллектор. Вследствие этого к базе транзистора 3J. усилителя мсяцн.ости 20 также прикладываетсяОтрицательное напряжение смещения, он насыщается и на участке эмиттер-коллектор падение напряжения минимально (близко к нулю). Все напряжения питакадей сети прикладывается .к, обмотке реле 21. Последнее срабатывает, и, при этом,замыкающим контактом Р7 самоблокируется (шуитирует переход эмиттер-коллектор транзистора 31 усилителя мощности 20/, а разкыкающим контактом Р7 размыкает цепь питания исполнительного механизма 6 и цепь питаиия заторможенного электродвигателя 30, устраняя перегрев обмотки последнего.

В-соответствьи с циклограммой {см,фиг.4) при дальнейшем повороте распределительного вала (после проверки легкости вращения ролика 95 посредством кулачков и рычагов (не приведенных) от ролика 95 отводится :имитатор 38 тон-вала и одновременно из базовых отверстий 42 и -43 кронштейна 44 выводятся щупы 45 и 46. После этого посредством рычага, приводимого в движение от кулач- . ка распределительного вала (непоказанных), отводится упор 40 отсекателя 41 (см.фиг.1), При этом прижим ной ролик, подвернувшийся полному UHKj;y проверок, перемещается (соскальзывает) под собственным весом на скобу 47.

В конце цикла посредством вали (не показан) отсекатель 41 возвращается в исходное положение.

При перемещении ролика, проиедшего весь цикл проверок, может возникнуть одна из двух ситуаций. :

Базовые отверстия 42 и 43 в кронштейне 44 имеются, ролик 95 установлен на оси кронштейна 44, причем ролик 95 легко и свободно вращается, т.е. прижимной ролик годен для последующей проверки на детонацию и при положительном резултате последней для установки (сбррк на лентопротяжный механизм., В этом случае исполнительный механизм 6

включен. Собственный вес ролика

недостаточен для открывания (поворо та) скова 47. Ролик соскальзывает в партию годных.

Одно 42 или 43 или оба 42 и 43 базовых отверстия в кронштейне 44 отсутствуют, или отсутствует ролик; 9 на оси крошптейна 44, или ролик 95 вращается с трудом, или совсем не вращается, т.е. ролик - брак.

В этом случае исполнительный

механизм 6 отключен. При перемещени ролика по скобе 47, последняя поворачивается, рслик соскальзывает в партию бракованных.

Следующий ролик, подлежащий проварке, с выходного лотка сборочного автомата соскальзывает до упора 40 отсекателя 41 под собственным вебом (см.фиг.1). При соскальзывании ролик кратковременно пересекает световой луч от осветителя 91 к

фотодиоду 93 датчика 7 исходного состояния (см.4я1г.3). Сопротивление неосвещенного фотодиода 93 возрастает. Все напряжение питагацей сети прикладывается к обмотке реле 54 Последнее срабатывает на короткий промежуток времени rf размыкающим

контактом Р5 кратковременно разрыва ет цепи питания обмоток реле 21, xl-53 (стирает ранее записанную

информацию). Реле 21, 51-53 в процессе контроля и сортировки МОгут быть включены, но перед проверкой очередного ролика цепи питания нхббмот ок размыкаются размыкающим контактом 5 при кратковременном срабатывании, датчика 7 исходного сост;чния.В результате этого репе 21, 51-53 принимают исходное состояние, а исполнительный механизм и электродвигатель 30 оказываются подключенными к питающей сети по вышеуказанным цепям.

Устройство обеспечивает визуальны контроль (сигнализацию) наличия той Или иной неисправности ролика следуквдим 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 затаскается цепь питания соответствукхцей сигнальной лампочки 71-74 блока 13 по цепи (см.фиг,3): шина + питающей сети, размлкающий контакт Р5, размыкаю щий контакт кнопки 66 - Пуск, замыкающий контакт или Р7 или Р4 срабатывающего реле 21, 51-53, со-ответстующая лампочка 71-74, размы-кающ-ий контакт соответствующего выключателя 67-70, переход эмиттёрколлектор 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 отключения Мигающая сигнальная лампочка свидетельствует о наличии той или иной неисправности проверяемого ролика.

Мультивибратор 9 генерирует прямоугольные импульсы, которые подаютс на базы транзисторов 75-78. Оба транзистора 83 и 84 связаны между собой соответствующим образом РС-цепочками

Устройство обеспечивает исключени любой проверки из полного цикла проверок ролика следующем образрм. Для исключения проверки 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 ynpaуправления. При этом первым размыканлдим контактом соответствующего выключателя 67-70 разрывается цепь питания обмотки соответствующегореле 21, 51-53, вторым раз№1Кающим контактом отключается соответствующая сигнальная ламцочка 71-74.от ; пульсирующей питакядей сети,а третьим и четвертым замыкающими контак-.

тами соответствующая сигнальная лампочка 71-74 подключается к непульсирующей питающей сети по цепи: шина + питающей сети, третий залыкающий контакт нажатого выключателя 67-70, собтветствукяаая сигнальная лампочка 71-74, четвертый заьыкающий контакт нажатого выключателя 67-70, гасяшее сопротивление (резистор, 79-82, шина - питающей сети). Таким образам, об исключении какойлибо проверки из цикла проверок ролика будет свидетельствовать постоянно включенная (не мигающая) соответствующая сигнальная лгичпочка на блоке 13.

Устройство обеспечивает автоматическое отключение автомата сборки .ролика в том случае, если какая-либо неисправность ролика,, зарегистрированная устройством, повторяется не менее 37 раз следуютдам 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. Пр этом переключающие контакты Р7, Р2, РЗ или Р4 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 образом,при Наличии неисправности ролика на соответствующей 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 следующих 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 соответствунадей

трехразрядной ячейки памяти 62-65 поступит не менее 3-х ИМПУЛЬСОВ. Ячейка памяти 62-65 переполнится. На ее выходе появится положительный потенциал, поступающий на один из 5 входов логического элемента ИЛИ 10. Положительный потенциал на любом входе вызывает положительный потенциал на его вЕДходе. Последний поступает в систему управления сбороч10 ным автоматом и отключает от питающей сети исполнительные элементы автомата сборки роликов, причем на блоке 13 сохраняется зарегистрированная- погрешность ролика. Это

5 позволяет сравнительно бытро устранить причины сбоя автомата сборки роликов и снизить выпуск бракованных роликов.

Обнаруженная неисправность ропиQ ка -или отсутствует в следующем

проверяемом ролике, или обнаруженная неисправность повторяется в следующих роликах, поступающих с автомата сборки, менее 3-х раз, т.е.

е 3+1-годен. В этом случае, как было показано, этот ролик подвергнут полному циклу проверок. При этом ролик кратковременно пересекает световой луч от осветителя 92 к фотодиоду 94 датчика 8., Сопротивление неосве0 щенного фотодиода 94 кратковременно возрастает и, аналогично описанному выше при срабатывании датчика 7 исходного состояния, кратковременно включается реле 55. Последнее сраf (батывая на короткий промежуток вре|мени, посредством переклЕ5 ающего контакта Рб создает на шине стирания блока 12 импульс отрицательной полярности, последний поступает на

0 вторые входы ячеек памяти 62-65

и стирает записанную ранее информацию.

Амперметр 29, включенный в цепь питания электродвигателя 30, установ5 лен в блоке 13, предназначен для визуального контроля тока питания элек- тродвигателя 30 и настройки по этгшонНО1ЛУ образцу ролика.

1

Q Предлагаемое устройство дает

возможность повысить качество сортировки, тем самым позволяя повысить . , качество выпускаемых готовых изделий .