Устройство для формирования тарелочек на торцах стеклянных трубок Советский патент 1988 года по МПК C03B23/04 

со

СП

сл 00

Изобретение относится к стекольной промьшшенности, в частности к сте- кольному приборостроению и может быть использовано для производства стеклянных изделий из заготовок- полуфаб- рикатов.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На фиг.1 изображено устройство для формирования тарелочек на торцах стеклянных трубок, общий вид; на фиг.2 - экран, местный разрез , на фиг.З - оптическая схема проектора-.

установленной под углом около 45 перед экраном 37. Над зеркальной полосой 38 находится фотоэлектрический преобразователБ 40, представляюпщй собой линейку 41, составленную из нескольких фотодатчиков 42, причем расстояния от полосы 38 до экрана

37и от той же полосы 38 до линейки 41 одинаковы, а зеркальная полоса

38и линейка 41 параллельны друг другу в плоскости экрана 37, Проектор установлен так, что стеклянная трубка

11 на рабочей позиции 5 находится

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к стекольному приборостроению, и может быть использовано для производства стеклянных изделий из заготовок-полуфабрикатов. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство содержит карусель периодического действия с патронами вращения заготовок, развертку, газовые трубки. систему контроля предельного размера формируемых тарелочек. Система контроля состоит из.источника света с конденсором, объетстива, экрана, трех зеркал, одно из которых установлено перед экраном, нескольких фотодатчиков, инверторов, логических элементов ИЖ и И, формирователя импульсов, инвертора и исполнительного элемента перемещения развертки. Устройство также снабжено по числу фотодатчиков формирователями каждый из которых состоит из конденсатора, резистора и усилителя. Каждый фотодатчик подключен к одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого подключена к усилителю и к одному из выводов резистора, другой вывод которого и выход усилителя подключены к входу соответствукицего инвертора. Зеркало, установленное перед экраном, выполнено в виде прозрачной стеклянной пластины с зеркальной полосой. 4 ил. (Л с

на фиг,4 - электрическая функциональ- 15 в световом луче 33.

ная схема устройства.

Устройство состоит из многопозиционной карусели 1, смонтированной на корпусе 2, привода 3, механизма 4 развертки, установленного на рабочей позиции 5 с возможностью перемещения в корпусе 2, и проектора 6 с пультом 7, размещенного за каруселью 1.

Карусель 1 выполнена в виде диска

Электронная часть устройства размещена в пульте 7 и состоит из форми рователей 43 (фиг.4), инверторов«44, логического элемента ИЛИ 45, блока 20 46 запрета прохождения кратковременных импульсов сигнала от фотоэлектрического преобразователя 40, тригге ра 47 и усилителя 48 мощности. Формирователи 43 представляют собой уси

8, на котором расположены в соответст-25 лители 49, инвертирующие входы котовии с позициями 9 патроны 10 для зажима стеклянной трубки 11. Шпиндели 12 патронов 10 связаны с помощью зубчатых колес с приводом 3. Внутри корпуса 2 закреплены штоки 16.

Механизм 4 развертки состоит из двух штоков соединенных между собой кронштейнами 17 и 18, к которым крепится планка 19 с разверткой 20 и горых через конденсаторы 50 соединены с соответствующими фотодатчиками 42, а между выходами усилителей 49 и их инвертирующими входами включены ре- 30 зисторы 51, выполняющие функцию отрицательной обратной связи Выходы усилителей 49 соединены с входами соответствующих инверторов 44.

Блок 46 запрета прохождения кратрелками 21 и 22, причем пламя горел- 35 ковременных импульсов .сигнала содер- ки 21 направлено на торец стеклянной жит формирователь 52 импульсов дли- трубки 11, а горелки 22 - на развертку 20. Механизм 4 развертки снабжен пружиной 23, усилие которой посредством планки 24 с роликом 25, закреп-40 И 54. Из светового луча 33 выделен ленной на штоках 16 внутри корпуса узкий пучок света 55. На экране 37 2, направлено в сторону развертываемой тарелочки, и с помощью ролика 25 опирается на кулачек 26.

тельностью, равной по времени повороту заготовки на 0,25-0,33 оборота, инвертор 53 и логический элемент .

световой луч 33 высвечивает теневое изображение 56 трубки, в верхней части экрана расположена узкая полоса

На корпусе 2 смонтированы исполни-дз 57, образованная тенью зеркальной по- тельный механизм 27 в виде электромаг- лосы 38, а узкий пучок света 55, вы- нита 28, связанного с кронштейном 18 деленный из светового луча 33 зеркальной полосой 38 образует узкую световую полосу вдоль всей длины линей50

механизма 4 развертки рычагом 29.

В проекторе 6 смонтирована система определения размеров тарелочки, состоящая из источника 30 света (фиг.З) с конденсором 31, установленного против него объектива 32, ; расположенных за ним по ходу светового луча 33 зеркал 34-36 и экрана 37 из матового стекла. Зеркало 36 выполнено в виде узкой зеркальной полосы 38, нанесенной на прозрачной стеклянной пластине 39, наклонно

ки 41.

Устройство работает следующим образом.

На одной из позиций 9 в патрон 10 загружают стеклянную трубку 11. Привод 9 сообщает карусели 1 периодическое угловое перемещение, благодаря чему стеклянная трубка 11, зажатая патроном 10, попадает на рабочую позицию 5. Здесь шпинделю 12 патрона

Электронная часть устройства размещена в пульте 7 и состоит из формирователей 43 (фиг.4), инверторов«44, логического элемента ИЛИ 45, блока 46 запрета прохождения кратковременных импульсов сигнала от фотоэлектрического преобразователя 40, триггера 47 и усилителя 48 мощности. Формирователи 43 представляют собой усилители 49, инвертирующие входы которых через конденсаторы 50 соединены с соответствующими фотодатчиками 42, а между выходами усилителей 49 и их инвертирующими входами включены ре- 30 зисторы 51, выполняющие функцию отрицательной обратной связи Выходы усилителей 49 соединены с входами соответствующих инверторов 44.

Блок 46 запрета прохождения кратковременных импульсов .сигнала содер- жит формирователь 52 импульсов дли- И 54. Из светового луча 33 выделен узкий пучок света 55. На экране 37

тельностью, равной по времени повороту заготовки на 0,25-0,33 оборота, инвертор 53 и логический элемент .

ковременных импульсов .сигнала содер- жит формирователь 52 импульсов дли- И 54. Из светового луча 33 выделен узкий пучок света 55. На экране 37

световой луч 33 высвечивает теневое изображение 56 трубки, в верхней части экрана расположена узкая полоса

ки 41.

Устройство работает следующим образом.

На одной из позиций 9 в патрон 10 загружают стеклянную трубку 11. Привод 9 сообщает карусели 1 периодическое угловое перемещение, благодаря чему стеклянная трубка 11, зажатая патроном 10, попадает на рабочую позицию 5. Здесь шпинделю 12 патрона

10, а вместе с ним и стеклянной трубке 11 сообщают вращение посредством зубчатых колес 15-13, Одновременно сообщают движение и кулачку 26 и ме- ханизм 4 развертки начинает медленно перемещаться под действием пружины 23 в сторону вращающейся трубки 11, при этом торец ее попадает в зону i пламени горелки 21 и разогревается, Далее механизм 4 развертки, продолжая перемещение, прижимает развертку 20 к подогретому торцу стеклянной трубки 11, Так как стекломасса к этому времени еще не приобрела достаточ ной пластичности, дальнейшее перемещение механизма 4 развертки приостанавливается, а между роликом 25 и кулачком 26, который продолжает движение, образуется зазор, благодаря чему усилие пружины 23 передается через развертку 20 непосредственно на торец стеклянной трубки 11, Под действием этого усилия по мере разогрева, а следовательно, размягчения стекломас- сы механизм 4 развертки получает дальнейшее перемещение, отбортовывая края вращающейся трубки на конус, образуя тем самым на ее торце тарелочку. Вместе с разверткой 20 перемеща- ется горелка 21, разогревая и размягчая все большую зону стеклянной трубки, что позволяет механизму 4 развертки перемещаться. Свет, излучаемый источником 30 света (фиг,3), проходя через конденсатор 31, формируется в световой луч 33, который освещает развертываемую тарелочку, Да-f лее световой луч 33, проходя через объектив 32, меняет свое направление отражаясь зеркалами 34 и 35 и через прозрачную стеклянную пластину 39 освещает экран 37. Зеркальная полоса 38, нанесенная на пластине 39, отражает из всего светового луча 33 пучок 55 света и нацравляет его на фотоэлектрический преобразователь 40, образуя узкую световую полосу вдоль всей длины линейки 41, При этом в каждом фотодатчике 42 возникает фототок определенной -величины, значение которого постоянно во времени или изменяется очень медленно (например, от изменения параметров фотодатчиков или условий их освещения),

Производная по времени от такого изменения фототока имеет очень малую величину, практически приближающуюся к нулю. Поэтому на выходах формирова

Q |5 20 25 0 Q д5

35

5

телей 43, как и на выходах инверторов 49, напряжение отсутствует, с выхода схемы ИЛИ 45 снимается сигнал О, ток в электромагните 28 исполнительного механизма 27 также отсутст-. вует.

Развертываемая тарелочка находится в фокусе объектива 32 и поэтому на экране 37 возникает четкое теневое изображение 56 стеклянной трубки 11, Кроме этого на экране 37 имеется узкая полоса 57, образованная тенью зеркальной полосы 38,

По мере перемещения механизма 4 развертки диаметр тарелочки увеличивается и достигает заданного, при этом край ее изображения 56 на экране 37 касается теневой полосы 57, а следовательно, и зеркальной полосы 38, С зеркальной полосы 38 тень края тарелочки попадает на один или несколько соседних фотодатчиков 42, затемняя их и уменьшая их фототок,

При этом на выходе соответствующего усилителя 49 (или нескольких усилителей) формируется импульс напряжения, величина которого пропор- циональна скорости затемнения фотодатчика 42, а длительность приблизительно равна постоянной времени формирователей 43, определяемой произведением величины конденсатора 50 на величину входного сопротивления усилителей 49 с отрицательной обратной связью. Величина постоянной времени формирователей 43 подобрана так, что она соответствует той скорости, с которой происходит формирование тарелочки в описываемом устройстве, а значит и скорости уменьшения фототока при затемнении фотодатчиков 42 тенью края тарелочки. При этих условиях появляется сигнал 1 такой же длительности на выходе соответствующего инвертора (или нескольких инверторов) 44 и, следовательно, на выходе логического элемента ИЛИ 45, Далее сигнал подается на блок 46 запрета прохождения кратковременных импульсов от фотоэлектрического преобразователя 40, Здесь этот сигнал поступает одновременно на один из входов логического элемента И 54 и формирователь 52 импульсов длительностью, равной по времени повороту заготовки на 0,25- 0,33 оборота. Сигнал с формирователя

52импульсов инвертируется инвертором

53и подается на второй вход логичесэлемента И

51375578

п к к п

сигнала поступающего с логического элемента ИЛИ 45, больше длительности сигнала, снимаемого с инвертора 53, на выходе логического элемента И 54 появляется сигнал, поступающий на вход триггера 47, который устанавливается в состояние 1. Далее сигнал усиливается усилителем 48. мощности и вызывает включение электромагнита 28, который через рычаг 29 возвращает механизм развертки в исходное положение, прекращая тем самым дальнейшее увеличение диаметра тарелочки, Б заданное время происходит поворот карусели, триггер 47 при этом возвращается в исходное состояние, и далее цикл повторяется.

Таким образом, зеркало 36, выполненное в виде прозрачной стеклянной пластины 39, не препятствует прохождению изображения развертьшаемой та-t релочки на экран 37, а узкая зеркальная полоса 38, нанесенная на этой пластине, образует теневую полосу 57 на экране 37, служащую визирной линией при визуальном контроле размера тарелочки, а благодаря высокому качеству поверхности зеркальной полосы 38, обусловленному качеством поверхности стеклянной пластины 39, исключает потери световой энергии в отраженном пучке 55 света, вызываемые его рассеиванием при низком качестве отражающей поверхности. Отсутствие световых потерь в пучке 55 света ведет к образованию четкой световой полосы на фотоэлектрическом преобразователе 40 и, следовательно, к устойчивой работе фотодатчиков, повьшая тем самым надежйость устройства к работе. Ширина зеркальной полосы 38 выбирается из следуюпрх соображений.

Допустим, что радиус формируемой тарелочки должен быть вьщержан в пределах 1,7-1,8 мм, а оптическая схема предлагаемого устройства обеспечивает 10-кратное увеличение изображения Тогда на экране 37 видна увеличенная в 10 раз формируемая тарелочка в виде теневой проекции радиусом 17- 18 мм.

Таким образом, устройство обеспечивает заданную точность формируемой тарелочки, если прекращен процесс ее формирования при достижении радиусом проекции на экране 17-18 мм. Это достигается тем, что ширина полосы 57

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на экране 37, образованной тенью зеркальной полосы 38 зеркала 36, 1 мм при этом, когда размер радиуса проекции формируемой тарелочки 17 мм, ее край касается нижней границы полосы 57, а когда радиус достигает 18 мм, край ее касается верхней границы полосы 57. Следовательно, тень края тарелочки попадает на фотоэлектрический преобразователь 40 (фиг.З) только в интервале размеров радиуса проекции формируемой тарелочки 17-18 мм, что является гарантией срабатьшания системы контроля предельного размера формируемых тарелочек.

Ширину зеркальной полосы следует выбирать такой, чтобы ее проекция . на экране бьша равна допуску на радиус формируемой тарелочки, помноженному на масштаб увеличения опти- . ческой системы.

Кроме тогб, благодаря введению формирователей 43 появлеьше сигнала 1 на выходе инверторов 44, необходимого для включения электромагнита 28 исполнительного механизма 27 пег ремещения развертки, происходит при определенной скорости изменения освещенности фотодатчиков 42, вызванного затемнением последних тенью края тарелочки при достижении ею заданного размера, что позволяет устранить влияние внешних условий на стабильность работы автоматической стабилизации размеров развертываемой

тарелочки и тем самым повысить надежность работы устройства.

Импульсные помехи, проходящие по питающей сети, не вызьшают включения электромагнита 28 исполнительного механизма 27, так как длительность этих помех значительно короче времени, на которое настраивается формирователь 52 импульсов блока 46 запрета прохождения кратковременных импульсов .

Формула изобретения

Устройство для формирования тарелочек на торцах стеклянных трубок, содержащее карусель периодического действия с патронами вращения заготовок, развертку, установленную с возможностью осевого перемещения, газовые горелки разогрева развертки и торца стеклянной трубки, систему контроля предельного размера форми71

руемьк тарелочек состоящую из источника света с конденсоромj объектива, экрана, трех зеркал, одно из которых установлено перед экраном, нес- кольких фотодатчиков, инверторов, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу.логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному входу логического эле- мента И непосредственно, а к другому входу - через последовательно соединенные формирователь импульсов и инвертор, выход элемента И подключен к триггеру, выход которого через уси литель мощности подключен к исполнительному элементу перемещения раз

8

вертки, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности работы, оно снабжено по числу фотодатчиков формирователями, каждый из которых состоит из конденсатора, резистора и усилителя, причем каждый фотодатчик подключен к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого подключена к усилителю и к одному выводу резистора, другой вывод которого и выход усилителя подключены к входу соответствующего инвертора, при этом зеркало, установленное перед экраном, выполнено в виде прозрачной стеклянной пластины с зеркальной полосой.

х

27 Z9 28

Фиг.1

J7

30

/

Фиг.г

3

Фиг.Ъ

Г j

S ZET-П

UJ

|