Устройство для автоматической разбраковки электропроводных изделий по длине Советский патент 1990 года по МПК G01B7/04 

(21)43053J 47 25-28

(22)08.09.87

(46J 23.05.90. Бюл. JP J9

(71)Куйбышевский электротехнический институт связи

(72)А.П. Алексеев

(53)531.717(088.8)

.(56) Авторское свидетельство СССР № П61818, кл. G 01 В 7/04, J983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАЗБРАКОВКИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО ДЛИНЕ

(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для автоматической разбраковки цилиндрических металлических изделий по длине. Целью изобретения является повышение точности разбраковки путем дополнительного измерения диаметра и радиального смещения контролируемых изделий. Устройство обеспечивает уменьшение ошибок разбраковки, которые возникают из-за существующих допустимых изменений диаметра изделий и случайных радиальных смещений в процессе свободного перемещения изделий через датчики. Измерение диаметра и радиального смещения изделия осуществляется с помощью накладных вихретоковых преобразователей 2, размещенных в плоскости, перпендикулярной оси изделия. Математическая и логическая обработка информации осуществляется в блоке 5 измерения диаметра и радиального смещения, блоке 4 измерения зазора и блоке 6 определения начала измерения. 6 ил.

i

СО

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для автоматической разбраковки цилиндрических металлических изделий по длине. Целью изобретения является повышение точности разбраковки путем дополнительного измерения диаметра и радиального смещения контролируемых изделий. Устройство обеспечивает уменьшение ошибок разбраковки, которые возникают из-за существующих допустимых изменений диаметра изделий и случайных радиальных смещений в процессе свободного перемещения изделий через датчики. Измерение диаметра и радиального смещения изделия осуществляется с помощью накладных вихретоковых преобразователей 2, размещенных в плоскости, перпендикулярной оси изделия. Математическая и логическая обработка информации осуществляется в блоке 5 измерения диаметра и радиального смещения, блоке 4 измерения зазора и блоке 6 определения начала измерения. 6 ил.

Фие.1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для автоматическо- го контроля длины цилиндрических электропроводных изделий.

Целью изобретения является повышение точности разбраковки за счет дополнительного измерения диаметра и радиального смещения контролируемых изделий.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для автоматической разбраковки электропроводных изделий по длине- на фиг. 2 - функциональная схема блока определения начала измерения; на фиг. 3 - Функциональная схема блока измерения диаметра и радиального смещения; на Фиг. 4 - функциональная схема блока измерения зазора; на фиг. 5 - схема взаимного расположения накладных вихретоковых преобразователей (ВТП) и изделия, разрез вдоль оси трубопровода и из- делия; на фиг. 6 - схема взаимного расположения накладных ВТП и изделия, разрез поперек оси трубопровода.

Устройство состоит из измерительного проходного ВТП 1, накладных ВТП 2, вспомогательного проходного ВТП 3, блока 4 измерения зазора, к входу которого подключен измерительный проходной ВТП 1, блока 5 измерения диаметра и радиального сме щения, к входу которого подключены 2п накладных ВТП 2, блока 6 определения начала измерения, к третьему входу которого подключен вспомогательный ВТП 3, распределителя 7, механизма 8 разбраковки.

ВТП укреплены на трубопроводе 9, внутри которого перемещаются контролируемые металлические цилиндрические изделия 10. Вход блока 4 измерения зазора подключен к механизу 8 разбраковки. Выход -блока 5 измерения диаметра и радиального смещения подключен параллельно к третьему входу блока 4 измерения зазора и второму входу блока 6 определения начала измерения. Первый выход последнего подключен к первому входу блока 4 измерения зазора, а второй выход к (2п+1)-му входу блока 5 измерения диаметра и радиального смещения. Выход распределителя 7 подключен к первому входу блока 6 определения начала измерения. Измери

Q Q

о

5

тельный и вспомогательный ВТП установлены на заданном расстоянии.

Блок 6 определения начала измерения (фиг.2) состоит из вспомогательного автогенератора (АГ) 11, счетчика 12, схем 13 и 14 сравнения, блока 15 формирования одиночного импульса и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 16.

Блок 5 измерения диаметра и радиального смещения (Фиг.З) состоит из блока 17 дополнительных автогенераторов, в который входят 2п управляемых АГ, в колебательные контуры которых включены поотдельности 2п накладных ВТП, блока 18 счетчиков, в который входят 2п суммирующих счетчиков, блока 19 вычисления радиального смещения, блока 20 выделения максимального значения, блока 21 вычисления диаметра, блока 22 выделения максимального значения и блока 23 формирования одного цикла измерения.

Блок 4 измерения зазора (фиг.4) состоит из управляемого измерительного автогенератора 24, в колебательный контур которого включен измерительный ВТП 1, счетчика 25, арифметико-логического устройства (АЛУ) 26 и одно- вибратора 27 .

Устройство работает следующим образом.

В основу действия заложен следую- щий принцип. Незадолго до ломента вхождения начала изделия в вспомогательный ВТП 3 производится измерение диаметра и радиального смещения изделия при помощи большого числа дополнительных накладных ВТП 2. С учетом найденных значений диаметра и радиального смещения фиксируется момент вхождения начала изделия в вспомогательный проходной ВТП 3. С учетом найденных значений диаметра и радиального смещения измеряется зазор между концом изделия и измерительным ВТП 1, По величине зазора судят о длине контролируемого изделия.

Приближение начала контролируемого изделия 10, движущегося внутри трубопровода 9 сверху вниз, к вспомогательному ВТП 3, вызывает увеличение частоты вспомогательного АР 11. Периодическое включение блока 6 определения начала измерения осуществляется по командам, формируемым распределителем 7 .

На небольшом расстоянии (0,2- 0,3 мм) от вспомогательного ВГП 3 блок 6 определения начала измерения на своем втором выходе при помощи схемы 13 сравнения формирует сигнал, по которому блок 5 измерения диаметра и радиального смещения производит поочередное измерение радиальных зазоров между парами диаметрально расположенных преобразователя 2 и изделия 10. После логической и математической обработки информации, по- ступаюшей от ВТП 2, на выходе блока 5 измерения диаметра и радиального смещения появляются сигналы, количественно характеризующие диаметр D и радиальное смешение S. Эти сигналы поступают в блок 6 определения начала измерения, где с помощью ПЗУ 16 определяется пороговое значение

кода N

пор

соответствующее моменту

вхождения начала изделия 10 в середину вспомогательного ВТП 3.

При дальнейшем продвижении контролируемого изделия 10 внутри трубопровода 9 частота вспомогательного АГ 11 продолжает возрастать. Когда число импульсов, записанных в счетчик 12, станет равным Nnop , на первом выходе блока 6 определения начала измерения с помощью схемы 14 сравнения и блока 15 формирования одиночного импульса появляется сигнал длительностью С . Данный сигнал включает блок 4 измерения зазора, в результате чего измерен код N4S Ј f 44 , где f44. - частота измерительного автогенератора 24. Код характеризует зазор Н между измерительным проходным ЪТП 1 и и концом контролируемого изделия JO, диаметр D и радиальное смещение S. Поступающая из блока 5 измерения диаметра и радиального смещения в блок, 4 измерения зазора информация о ве- личина D и S используется для того, чтобы найти Н и отстроиться от мешающего влияния случайных вариаций диаметра и радиального смещения. Найденная величина зазора Р используетс для определения длины изделия 1. Длина изделия связана с расстоянием Н между измерительным ВТП I и вспомогательным ВТП 3 соотношением 1 Н,-Н. На основании анализа величины 1 изделие направляется механизмом 8 разбраковки в приемники бракованной или годной продукции.

,

15662006

Работа блока 5 измерения диаметра и радиального смещения базируется на следующих соотношениях:

i D maxfD -Chi+h, S maxlh.,,

0

5

0

5

ТР

Ь„где DTD - расстояние между диаметрально противоположно расположенными накладными ВТП 2 (фиг.5 и 6);

зазоры между ВТП 2 и изделием 1 0.

Вычисление D и S происходит при помощи блоков 19 и 21. Для исключения ошибок в определении D и S при помощи различных пар накладных ВТП 2 (фиг.6) в устройство введены блоки 20 и 22 выделения максимального значения.

АЛУ 26 может быть построено различными способами.

В первом варианте АЛУ 26 можно выполнить в виде вычислительного блока (процессора), решающего относительно Н уравнение

30

5

0

5

0

5

где

ао,а

15

3 ti

a ag - коэффициент аппроксимации.

Во втором варианте АЛУ 26 можно построить с помощью нескольких управляемых схем сравнения.В этом случае сигналы, несущие информацию о диаметре и радиальном смещении, выбирают две схемы сравнения, при помощи которых происходит разбраковка изделий с учетом максимальной и минимальной допустимых длин изделий. Достоинством второго варианта является высокое быстродействие.

Таким образом, дополнительное измерение диаметра и радиального смещения позволяет повысить точность разбраковки электропроводных изделий по длине.

Формула изобретения

Устройство для автоматической разбраковки электропроводных изделий по длине, содержащее измерительный и вспомогательный проходные вихретоко- вые преобразователи, размещенные на

направляющем трубопроводе, распределитель и механизм разбраковки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности разбраковки, оно снабжено блоком измерения диаметра и радиального смещения, расположенными попарно диаметрально 2п накладными вихретоковыми преобразователями, установленными равномерно по периметру трубопровода и равноудаленно от измерительного и вспомогательного проходных вихретоковых преобразователей и соединенными с 2п входами блока измерения диаметра и радиального смещения, и последовательно соединенны

От2,Л

17

От 61W

Зм, 23

5

ми блоком определения начала измерения и блоком измерения зазора, вторым входом соединенным с измерительным проходным вихретоковым преобразователем, а выходом - с входом механизма разбраковки, выход распределителя через последовательно соединенные блок определения начала измерения и блок измерения диаметра и радиального смещения соединен с третьим входом блока измерения зазора и вторым входом блока определения начала измерения, третий вход которого соединен с вспомогательным проходным вихретоковым преобразователем.

Фиг. 2

3„

Л

Ш

19

20

21

22

Фиг.З

Фиг. 5

Редактор Н. Бобкова

Составитель Л. Крюкова

Техред М.Дидык Корректор М.Максимишинец

Заказ J2J4

Тираж 498

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

г

Подписное