Устройство для контроля массы и сортировки металлических штучных заготовок Советский патент 1986 года по МПК B21C51/00 B07C5/04 

2. Устройство по п. 1, от л и - ч а К) 1ц е е тем, что анплогояая ячейка памяти содержит элемент сравнения, ключ, диод, источник напряжения, два резистора и два конденсатора, при этом прямой вход элемента сравнения является входом аналоговой ячейки памяти, выход элемента сравнения соединен с управляющим входом ключа и через выводы катод-анод диода - со своим инверс-ным входом, подключенным через параллельно соедиI

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам контроля в кузнечно-штамповочном производстве .

Целью изобретения является повышение точности контролируемой массы и автоматизации процесса измер) иия,

При измерении массы эталонной заготовки в связи с переходом на отрезку другого типоразмера возникает необходимость в регулировке устройства чтобы сохранить его чувствительность к сортировке отходов малой массы.- Ручная регулировка устройства повышает трудоемкость и длительность настройки.

Кроме того, влияние внешних дестабилизирующих факторов (колебание питающего напряжения, температура и т.п.).также приводит к уменьшению чувствительности устройства к отходам малой массы.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит измерительную катушку 1, отверстие которой находится на пути движения отрезанной заготовки 2, компенсационную катушку 3 с размещенной в ней эталонной заготовкой А, имеющей минимальную массу для данной партии заготовок. Катушки 1 и 3 соединены в мостовую схему и вместе с генератором 5 подключены к фазочувствительному выпрямителю 6, выход которого соединен с входом аналоговой ячейки 7 памяти и через запоненные первьиЧ резистор и первый конденсатор к общей точке устройства, один ноттюс источника напряжения соединен с обп1ей точкой устройства, а второй полюс источника через второй резистор - с одним выводом второго конденсатора, являющегося выходом аналоговой ячейки памяти, второй вывод конденсатора соединен с общей точкой устройства, а ключ своими выводами шунтирует выводы второго конденсатора ,

минающий элемент 8 - с регистрирующим прибором 9 и блоком 10 управления сортирующего механизма 11.

Ячейка 7 памяти содержит накопительную ячейку 12, подключенную между выходом и инверсным входом элемента 13 сравнения, прямой вход которого соединен с выходом фазочувстви- тельного выпрямителя 6, а выход - с

управляющим входом ключа 14, подключенного параллельно конденсатору 15, соединенному с входом порогового элемента 16 и через резистор 17 - с источником 18 постоянного напряжения.

Накопительная ячейка 12 состоит из конденсатора 19 с параллельно подключенным разрядным резистором 20 и диода 2 1 .

Выход ячейки памяти 7 соединен с

синхронизирующими входами запоминающего элемента 8 и блока 10 управления.

Устройство работает следующим образом.

в режиме ожидания очередной заготовки сигнал разбаланса мостовой схемы образует на выходе фазочувстви- тельного выпрямителя 6 импульсы двух- полупериодного выпрямления отрицательной полярности с амплитудой, зависящей от массы эталонной заготовки. Эти импульсы, поступив на прямой вход элемента 13 сравнения, вызывают появление на его выходе прямоугольных

импульсов той же поляр ости, которые через диод 21 заряжают конденсатор 19.

3

Как только напряжение на конденсаторе 19 и на инверсном входе элемента 13 сравнения достигает пикового значения входных импульсов, поступающих от фазочувствительного выпрямителя 6, на выходе элемента 13 сравнения прямоугольные импульсы пре кращаются при отсутствии разрядного резистора 20. Резистор 20 постепенно разряжает конденсатор 19, поэтому напряжение на инверсном входе на некоторую величину, зависящую от постоянной времени, цепи конденсатора 19 и резистора 20, меньше по абсолютной величине значения пикового напряжения, поступающего на прямой вход элемента 13 сравнения, благодаря чем в моменты времени, соответствующие пикам импульсов двухполупериодного выпрямления сигнала разбаланса, на выходе элемента 13 сравнения присутствуют прямоугольные импульсы, под- заряжаклцие конденсатор 19. Эти же импульсы включают ключ 14, периодически разряжающий конденсатор 15.

Когда входной сигнал от фазочувствительного выпрямителя 6 начинает уменьшаться по абсолютной величине (это происходит при входе заготовки 2 в измерительную катушку 3), импульсы с выхода элемента 13 сравнения исчезают, поскольку ячейка 7 памяти сохраняет большее по абсолютной величине напряжение. Прекращение действия импульсов вызывает размьжание ключа 14, при ЭТО конденсатор 15 заряжается через резистор 17 от источника 18 питания постоянного напряжения. Когда напряжение на конденсаторе 15 достигает уровня срабатывания порогового элемента 16, последний вьщает передний фронт прямоугольного импульса, свидетельствующий о начале входа заготовки 2 в измерительную катушку 1. По сигналу переднего фронта импульса запоминающий элемент 8 подготавливается к приему информации о массе заготовки 2.

При дальнейшем прохождении заготовки 2 через измерительную катушку 1 элемент 8 обеспечивает запоминание пикового значения положительного напряжения разбаланса. При выходе заготовки 2 из измерительной катушки выходной сигнал от фазочувствительно го выпрямителя 6 вновь до стигает прежнего отрицательного значения, превьш1ая по абсолютной величине уровень напряжения, хранящийся в нако-

10

15

20

25

208274

пительной ячейке 12, благодаря чему на выходе элемента 13 сравнения вновь появляются прямоугольные импульсы, включающие ключ 14, за счет чего пороговый элемент 16 возвращается в исходное состояние, формируя задний фронт прямоугольного импульса. По этому фронту запоминающий элемент 8 передает информацию о массе заготовки на регистрирующий прибор 9 и в блок 10 управления.

При смене эталонной заготовки 4 напряжение разбаланса мостовой схемы изменяется, в соответствии с чем на выходе фазочувствительного выпрями- теля 6 устанавливается другой уровень импульсов двухполупериодного выпрямления отрицательной полярности. Если этот уровень по абсолютной величине больше предьщущего, элемент 13 сравнения подзаряжает ячейку 7 памяти (до величины несколько меньшей нового уровня, после чего устройство работает как описано. В том случае, когда новый уровень импульсов двухполупериодного выпрямления по абсолютной величине меньше предыдущего, на выходе элемента 13 сравнения импульсы отсутствуют, и вследствие разряда конденсатора 19 через резистор 20 напряжение падает до тех пор,пока на выходе элемента 13 сравнения вновь не возникнут прямоугольные импульсы, после чего устройство готово к работе.

35 Блок 10 управления анализирует напряжение на выходе промежуточных элементов и при нахождении его в пределах или за пределами значений, установленных допуском по массе кон40 кретной партии заготовок, выдает команду на сортирунлций механизм 11 после проведения очередного измерения с момента возвращения порогового элемента 16 в исходное состояние.Сор45 тирующий механизм 11 ориентирует дальнейшее движение заготовки 2 в тару для годных или бракованных заготовок.

Благодаря введению аналоговой

50 ячейки памяти устройство обеспечивает автоматический контроль и сортировку вне зависимости от массы эталонной заготовки при реализации высокой чувствительности к отходам

55 малой массы. Это упрощает обслуживание устройства,улучшает стабильность и качество его работы при контроле массы заготовок широкой номенклатуры.