Устройство для автоматического калибрования стеклянных термометров Советский патент 1987 года по МПК G01K15/00 

Изобретение относится к стекольному приборостроению, в частности к производству термометров, и может быть использовано при изготовлении жидкостных и ртутных термометров со вложенной шкалой.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем автоматизации подбора шкалы по меткам, ее нанесения на корпус и установки в корпусе и улучшение 1 ачества термометров.

. На фиг.1 изображено устройство, предназначенное, в частности, для автоматического калибрования медицин- ских термометров; на фиг,2 - механизм определения уровня жидкости в кап- пилляре термометра; на фиг.З - механизм определения положения заплечиков корпусе заготовки теомометоа, оаз- рез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.5 - механизм подрубки шкалы; на фиг.6 - механизм вставки шкалы в корпусе заготовки термометра, разрез.

Устройство для автоматического калибрования стеклянных термометров содержит транспортер 1 перемещения заготовок 2 термометра, в начале которого расположен бункер 3 заготовок, а в конце - бункер 4 прокалиброванньгх термометров, термостаты 5 и 6 для нагрева заготовок до температуры калибрования (37 и 41 С), установленный между транспортером 1 перемещения заготовок и термостатами 5 и 6 мани- пулятор 7 перемещения заготовок 2 с транспортера 1 в термостаты 5 и 6 и обратно, установленные у термостатов 5 и 6 механизмы 8 и 9 определения уровня жидкости в капилляре заготов- ки после последовательного нагрева ее до температуры калибрования (37 и ), связанные своими выходами; с блоком 10 управления, механизм 11 определения положения заплечиков в корпусе заготовки термометра, связанный своим выходом с блоком 10 управления, механизм 12 подбора шкалы к заготовке термометра, связанный своим входом с блоком Ю управления, транспортер 13 перемещения шкал 14, установленный параллельно транспортеру 1 перемещения заготовок, механизм 15 подрубки шкалы, связанный своим входом с блоком 10 управления, механизм 16 вставки шкалы в корпус заготовки термометра. Блок 10 управления, является микропроцессорной системой, с о- держащей микропроцессор 17, блок 18

оперативной памяти, блок 19 постоянной памяти и интерфейс 20 (фиг.1).

На фиг.1 сплошными линиями показаны функциональные связи блока 10 управления с механизмами предлагаемого устройства, пунктирными - последовательное перемещение заготовки 2 термометра между механизмами предлагаемого устройства, а штрих-пунктирными - шкалы 14.

Механизмы 8, 9 определения уровня жидкости в капилляре термометра выполнены в виде толкателя 21, обеспечивающего перемещение заготовки 2 термометра вдоль оси капилляра, и оптико-электронной головки 22, регистрирующей положение конца столбика жидкости в капилляре заготовки, причем толкатель 21 связан с датчиком 23 положения (фиг.2), который соединен с блоком 10 управления.

Механизм 11 определения положения .заплечиков в корпусе заготовки термометра вьшолнен в виде щупа 24, повто- ,ряющего в месте соприкосновения с запле чиками 25 форму шкалы термомет- ipa и связанного через датчик 26 положения щупа с блоком 10 управления (фиг.З).

Механизм 12 подбора шкалы к заготовке термометра вьшолнен в виде многосекционного бункера 27 шкал, секции которого расположены в ряд параллельно транспортеру 13 перемещения шкал, и многозахватного манипулятора 28, каждый вакуум-захват 29 которого связан с одной секцией бункера 27 и имеет траекторию, обеспечивающую перемещение шкалы из секции бункера 27 к транспортеру 13 перемещения шкал. Вакуумные захваты 29 манипулятора 28 с помощью гибких трубопроводов 30 соединены с электромагнитньпчи клапанами 31, при включении которых по командам блока 10 управления происходит захват шкал 4 и перенос их на транспортер 13 перемещения шкал (фиг.4).

Механизм 15 подрубки шкалы вьшолнен в виде отрубного штампа 32, снабженного оптической головкой 33 обнаружения деления на шкале, установленной на линейке 34, связанной с дат- -чиком 35. положения, и механизмом 36 продольного перемещения шкалы, установленным на линейке 37.

Оптическая головка 33 и механизм 36 продольного перемещения вьшолнены с возможностью перемещения их.от общего привода устройства с помощью зубчатых секторов 38 и 39 и связанных с ним зубчатых реек 40 и 41 соответственно, причем для остановки оптической головки 33 и механизма 36 про-с форму шкалы и он связан с датчиком

дольного перемещения шкалы может быть разорвана кинематическая связь между зубчатыми рейками 40 и 41 с линейками 34 и 35 с помощью электромагнитов 42 и 43 соответственно.JO

Датчик 35 положения и электромагнит 42 связаны с блоком 10 управления (фиг.5).

Механизм 16 вставки шкалы в корпус заготовки вьшолнен в виде установленного на транспортере 13 перемещения шкал шкального кондуктора 44, на одном конце которого, примыкающем к транспортеру 1 перемещения

26 положения, результаты замера с датчика 26 положения поступают на вход механизма 11 определения полож ния заплечиков, а оттуда - в блок J управления.

Обработанную таким образом заготовку термометра манипулятора 7 переносят обратно на транспортер 1 перемещения заготовок, а данные о f5 ней, введенные в блок 10 управления обрабатываются в нем с помощью микр процессора 17 согласно программе, заложенной в блоке 19 постоянной па мяти, и результаты вычислений, созаготовки, смонтировано призматичес- 20 держащие сведения о номере шкалы.

. кое центрирующее гнездо 45 для отк- рытого конца заготовки 2, удерживаемой в последнем подпружиненным упором 46, а на другом - толкатель 47 шкалы (фиг.6).

Устройство работает следующим образом.

. Заготовка 2 термометра из бункера 3 (фиг.1) подается на транспортер 1

требуемой для заготовки, и величин подрубки, необходимой для обеспече ния требуемого положения шкалы в з готовке термометра, перемещаются в 25 блоке 18 оперативной памяти. Далее по транспортеру 1 заготовка движет к механизму 12 подбора шкалы. При установке заготовки 1 термометра о движется к механизму 12 подбора шк

(перемещения заготовок и по нему пере-30лы. При установке заготовки термометмещается к манипулятору 7, которыйра против секции многосекционного

берет ее с транспортера и устанавли-бункера 27 (фиг.4) с требуемыми но- вает в термостат 5 с первой калибромером шкал на вход механизма 12 подбора шкал поступает команда с блока

вочной температурой 37 С. Прогреваясь

в термостате 5, заготовка перемеща- Ю управления, включается требуемый ется к механизму 8 определения уровня электромагнитный клапан 31 и вакуумжидкости в капилляре, с помощью толкателя 21 (фиг.2), связанного с датчиком 23 положения, перемещается вдоль оси капилляра, а оптико-элект- 40 рическая головка 22 регистрирует появление конца столбика жидкости в капилляре заготовки, результат измерения. Соответствующий этому моменту, с датчика 23 положения поступает на вход механизма 8 определения уровня жидкости в капилляре, и оттуда в блок 10 управления./

Затем заготовка переносится в

45

термостат 6 со второй калибровочной температурой 41°С, прогревшись в котором, поступает к второму механизму 9 определения уровня жидкости в капилляре аналогичному первому, результаты измерения уровня жидкости с выхода этого механизма также поступают в блок 10 управления.

После этого заготовка поступает к механизму 11 определения положения

заплечиков в корпусе заготовки термометра, где в нее вводят щуп 24, форма которого в месте соприкосновения с заплечиками 25 (фиг.З) имеет

26 положения, результаты замера с датчика 26 положения поступают на вход механизма 11 определения положения заплечиков, а оттуда - в блок JO управления.

Обработанную таким образом заготовку термометра манипулятора 7 переносят обратно на транспортер 1 перемещения заготовок, а данные о ней, введенные в блок 10 управления, обрабатываются в нем с помощью микропроцессора 17 согласно программе, заложенной в блоке 19 постоянной памяти, и результаты вычислений, сотребуемой для заготовки, и величине подрубки, необходимой для обеспечения требуемого положения шкалы в заготовке термометра, перемещаются в блоке 18 оперативной памяти. Далее по транспортеру 1 заготовка движется к механизму 12 подбора шкалы. При установке заготовки 1 термометра она движется к механизму 12 подбора шкабункера 27 (фиг.4) с требуемыми но-

мером шкал на вход механизма 12 подбора шкал поступает команда с блока

захват 29 многозахватного манипулятора 28 захватывает и извлекает из соответствующей ему секции многосекци- онного бункера 27 шкалу 14 и переносит ее на транспортер 13 перемещения шкал, установленный параллельно тран

спортеру 1 перемещения заготовок, укладывая напротив калибруемой заготовки 2.

Затем заготовка 2 термометра и соответствующая ей шкала 14 перемещаются далее параллельно, при этом- шкала устанавливается в механизм 13

подрубки (фиг.5), на вход которого поступают данные из блока 10 управления о требуемой величине подрубки шкалы.

Оптическая головка 33 обнаружения

делений на шкале, установленная на линейке 34 и связанная с датчиком 35 положения, с помощью зубчатого сектора 38 и зубчатой рейки 40 перемещается вдоль оси шкалы до совпадения результатов датчика 35 положения с данными о величине подрубки шкалы, поступивших из блока 10 управления. В этот момент срабатывает электромагнит 42 и оптическая головка останав- ливается на требуемом расстоянии от отрубного штампа 32.

Затем механизм 36 продольного перемещения шкалы, установленный на линейке 37, с помощью зубчатого сектора 39 и зубчатой рейки 41 перемещает шкалу 14 до совпадения оси оптической головки 33 с делением на шкале. В момент совпадения оптическая головка 33 дает команду на включение от- рубного штампа 32 и происходит подрубка шкалы, причем длина шкалы буде такова, что, оперевшись на заплечики 25 заготовки термометра, она установится в требуемом положении относи- тельно столбика жидкости в капилляре заготовки.

Продолжая двигаться параллельно, заготовка 2 термометра и подрубленна

шкала 14 поступают в механизм 16 вст-авки шкалы в корпус заготовки, где шкалу 14 помещают в кондуктор 44 (фиг.6), а заготовку термометра 2 своим открытьм концом, прижимают подпружиненным упором 46 к призматическому центрируещему гнезду 45 кондуктора 44, после чего толкатель 47, установленный на противоположном от гнезда 45 конце кондуктора 44, вставляет шкалу в заготовку термометра.

Обработанные таким образом заготовки термометров со шкалами поступают в бункер 4.

Формула изобретения 40

, 1„ Устройство для автоматического калибрования стеклянных термометров, содержащее транспортер перемещения заготовок термометров между механизмами, термостаты для нагрева-заготовок до температуры калибрования, механизмы определения уровня жидкости в капилляре термометра, связанные своими выходами с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью расширения его технологических возможностей путем автоматизации подбора шкалы пЪ уровням жидкости в капилляре, ее установки в корпус и улучшения качества термометров, оно дополнительно снабжено механизмом

г- 5

13188096

определения положения заплечиков в корпусе заготовки термометра, связанным своим выходом с блоком управления, механизмом подбора шкалы к за

5

0

5

0

блоком управления, транспортером перемещения шкал, установленным параллельно транспортеру перемещения заготовок, механизмом подрубки шкал, связанным своим входом с блоком управления, а также механизмом вставки шкалы в корпус заготовки термометра.

2.Устройство ПОП.1, отлича- ю щ е е с я тем, что механизм определения положения заплечиков в корпусе заготовки термометра выполнен в виде щупа, повторяющего в месте соприкосновения с заплечиками форму шкалы термометра, и датчика положения щупа, связанного с блоком управления и со щупом.

3.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что механизм подбора шкалы к заготовке термометра выполнен в виде многосекционного бункера шкал, снабженного многозахватным манипулятором, вакуум-захваты которого, связанные через электромагнитные клапаны с блоком управления, смонтированы с возможностью перемещения от секции бункера к транспортеру перемещения шкал, причем каждой секции бункера соответствует один вакуум-захват манипулятора.

4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что механизм подрубки шкалы вьшолнен в виде отрубного штампа, снабженного подвижной оптической головкой обнаружения делений на шкале, датчиком положения оптической головки обнаружения делений на шкале, связанным с ней и с блоком управления, и механизмом продольного перемещения шкалы относительно оптической оси головки..

5.Устройство по П.1, отличающееся тем, что механизм вставки шкалы в корпус заготовки термометра выполнен в виде установ0 ленного на транспортере перемещения шкал шкального кондуктора, на одном конце которого, примыкающем к транспортеру перемещения заготовок, смонтировано призматическое центрирующее гнездо для открытого конца заготовки с подпружиненным упором, а на другом - толкатель шкаль.

5

5

23

Вымд

Фи&.2

Изобретение может быть использовано при изготовлении жидкостных и ртутных термометров с вложенной шкалой. Цель изобретения - распшрение технологических возможностей устройства путем автоматизации подбора ппса- лы по уровням жидкости в капилляре, ее установки в корпус, а также улучшение качества термометров. Заготовка 2 Термометра после термостатов 5 и 6 поступает к механизму 11 определения положения заплечиков в корпусе. Результаты замера с выхода механизма 11 поступают в блок 10 управления. По команде с блока 10 захват манипулятора механизма 12 подбора шкал переносит на транспортер 13 шкалу 14 к калибруемой заготовке 2. После механизма 15 подрубки, обеспечивающего необходимую длину шкалы 14, заготовка 2 со шкалой поступают в механизм 16 вставки шкалы в корпус заготовки. Приведены варианты вьшолнения меха- низмов 11, 12, 15 и 16. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л 00 00 00 со

Выход

25

(повернуто) .30

Фиг.3

Фйз.i

k2

33

3937

Фи.г..5

47

ifi

ffS

tJ

Ф1лг.8

Редактор К.Гунько

Составитель В.Агапова

Техред В. Кадар Корректор Т,Колб

Заказ 2498/32Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4