Устройство для сортировки деталей Советский патент 1993 года по МПК B07C5/344 

со

с

Сущность изобретения: устройство содержит узел подачи (1,2), смонтированные на трубопроводе 3 намагничивающую катушку 7, измерительные катушки 29 и катушку размагничивания 32, датчик наличия детали 4, реле времени 5, узел включения катушки намагничивания 6, датчики длины 8. блок определения длины детали 10, содержащий схемы совпадений 11, 12, 13, 14, расширяющие ждущие мультивибраторы 15. 16, 17, 18, укорачивающий ждущий мультивибратор 9, блок определения типоразмера 20, 26, содержащий электронные ключи 21. 22,23, 24 и резисторы 26, усилитель 27, блок сравнения 28 и исполнительный механизм 29. 3-19-11-15-21-26-27-28-29: 3-5-6-7; 8-10-12-16-22-26; 10-13-17-23-26; 10- 14-18-24-26; 25-21; 25-22: 25-23; 25-24. 1 табл., 1 ил.

30 Jf

VJ со VJ ел

лО

Изобретение относится к устройствам сортировки по электромагнитным свойствам, в частности, к средствам определения твердости путем измерения остаточной намагниченности деталей из ферромагнитных материалов, и может быть использовано для неразрушающего контроля твердости крепежных болтов для двигателей автомобилей.

Известны устройства косвенной оценки качеств.а термообработки деталей по их ос- таточ ной нама гТгитеТТЯости, содержащие смонтированные на трубопроводе катушку намагничивания с датчиком ее включения, измерительную катушку, блок управления, блок измерения и сортировки с исполнительными механизмами.

Работа этих устройств основана на измерении величины остаточной намагниченности деталей из ферромагнитных материалов, имеющей однозначную зависи- мость от их твердости.

Недостатком устройств является то, что импульс, индуцируемый в катушке измерения (ЭДС), при пролете через нее контролируемой детали соизмерим с амплитудой сигнала от помех, наводимых в измерительной катушке, например, при включении катушки намагничивания. Вследствие этого снижается точность контроля твердости деталей.

Известно устройство, содержащее трубопровод переменного сечения, на узкой части которого смонтированы катушка намагничивания, электрически связанная с устройством для регулирования величины и направления тока, а на широкой части установлены две измерительные катушки, связанные через блок измерения и блок сравнения и сортировки с устройством рассортировки деталей, и катушка размагничивания. При взаимном расположении двух измерительных катушек относительно друг друга на расстоянии длины детали и их дифференциальном включении происходит сложение амплитуд импульсов, возникающих в момент выхода детали из первой измерительной катушки и одновременного ее входа во вторую, давая интегральную оценку твердости и уменьшая амплитуду синфазных помех, в частности от катушки намагничивания, что значительно повышает соотношение: сигнал/помеха.

Однако, для сортировки деталей широкой номенклатуры, где объем изготовления соизмерим с производительностью, например, крепежных болтов для двигателей автомобилей необходимо использовать на каждый тип изделий отдельное устройство сортировки, что экономически невыгодно и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

занимает большую производственную площадь.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Новые конструктивные особенности выполнения устройства позволяют автоматически подключать к блоку усилителя импульсов для каждого типоразмера деталей соответствующую пару катушек измерения с расстоянием, равным длине контролируемой детали, осуществляя сортировку деталей по качеству термообработки, а с помощью резисторов амплитуда импульсов наведенной ЭДС для каждого типоразмера контролируемых деталей устанавливается одинаковой для сохранения настройки устройства сортировки и для исключения перегрузки блока усилителя импульсов, приводящей к потере информации. Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для сортировки деталей, содержащем узел подачи деталей на позицию контроля, связанный с трубопроводом, на котором смонтированы вдоль пути Следования детали катушка намагничивания, измерительные катушки и катушка размагничивания, последовательно соединенные датчик наличия детали, реле времени и узел включения катушки намагничивания, измерительные катушки подключены к первым входам блока определения типоразмера, выходом через усилитель и блок сравнения подключенного ко входу исполнительного механизма, оно дополнительно содержит датчики длины детали и блок определения длины детали, включающий укорачивающий ждущий мультивибратор и последовательно соединенные дешифратор, схемы совпадения и расширяющие ждущие мультивибраторы, выходами подключенные ко вторым входам блока типоразмера, выход датчика наличия детали дополнительно подключен через укорачивающий ждущий мультивибратор ко вторым входам схем совпадений, а датчики детали соединены со входами дешифратора.

: Сущность изобретения поясняется блок-схемой, представленной на чертеже для четырех типоразмеров контролируемых деталей.

Устройство для сортировки деталей содержит вибробункер 1, механизм 2 поштуч- ной подачи деталей, трубопровод 3 переменного сечения, на узкой части которого размещен датчик включения А, связанный через реле времени 5, выполненное по схеме ждущего мультивибратора, и блок управления б с катушкой намагничивания 7.

Блок управления 6 выполнен по схеме регулируемого выпрямителя и описан в книге Э.М.Ромаша Тиристорные преобразователи постоянного тока, М., Энергия, 1973, с. 108. На трубопроводе 3 под датчиком включения 4 размещены датчики длины детали 8, число которых определяется количеством контролируемых типоразмеров деталей, причем расстояние между датчиком включения 4 и каждым датчиком длины 8 выбирается равным длине контролируемых деталей. В качестве датчика включения 4 и датчиков длины деталей 8 используются стандартные бесконтактные торцевые переключатели типа БТП-101-24. Датчики длины детали 8 связаны через блок определения длины деталей 9, состоящего из двоичного дешифратора 10, схем совпадения 11, 12, 13, 14, расширяющих ждущих мультивибраторов 15,16,17,18 и укорачивающего ждущего мультивибратора 19 с управляющими входами блока определения типоразмера 20, состоящего из электронных ключей 21, 22, 23, 24 и переменных резисторов 26. Входы двоичного дешифратора 10 подключены к выходам датчиков длины детали 8, а выходы - к первым входам схем совпадения 11, 12, 13, 14, выходы которых связаны с входами расширяющих ждущих мультивибраторов 15, 16, 17, 18. Вторые входы схем совпадений 11, 12, 13, 14 подключены через укорачивающий ждущий мультивибратор 19 к выходу датчика включения 4. Выходы расширяющих ждущих мультивибраторов 15, 16, 17, 18 связаны с управляющими входами электронных ключей 21, 22, 23, 24 блока определения типоразмеров 20. На широкой части трубопровода 3 размещены катушки измерения 25, число которых определяется количеством типоразмеров контролируемых деталей. Нижняя катушка измерения 25 является общей, все остальные по отношению к ней подключаются дифференциально, причем расстояние между нижней катушкой и каждой другой выбирается равным длине контролируемых деталей. Каждая пара измерительных катушек 25 связана через электронные ключи 21, 22, 23, 24 и переменные резисторы 26 блока определения типоразмеров 20 с блоком усилителя импульсов 27, выход которого подключен через блок сравнения и сортировки 28 с механизмом сортировки деталей 29 в сборники 30 годные и 31 брак. Между измерительными катушками 25 и механизмом сортировки 29 размещена катушка размагничивания 32. Блок сравнения и сортировки 28 выполнен по схеме компараторов с окном. В исходном положении все выходы измерительных катушек 25 отключены от входа блока усилителя импульсов 27.

Работа устройства осуществляется сле- дующим образом.

Деталь из вибробункера 1, ориентированная в осевом направлении, подается механизмом 2 в трубопровод 3, где под действием силы тяжести падает вниз, пролетая черед датчик включения 4. На выходе

датчика 4 возникает импульс, от заднего фронта которого срабатывает реле времени 5, включает которое через блок управления 6 катушку намагничивания 7. При пролете детали через датчики ДлШ ь 8 на их выходе

5 возникают импульсы, которые поступают на вход схемы двоичного дешифратора 10. Состояние выходов дешифратора 10 в зависимости от входных сигналов (кодов) приведены в таблице.

0 В момент выхода детали из датчика включения 4 деталь в зависимости от ее длины мо- .жет одновременно пёрёкрШа ть Ьдйн ;два, тру или четыре датчика длины детали 8. В этот же момент от заднего фронта импульса с

5 выхода датчика включения 4 срабатывает ждущий мультивибратор 19, который формирует импульс длительностью меньшей. чем время пролета детали между 2-мя датчиками длины детали 8, поступающей на входы

0 схемы совпадения 11. 12, 13, 14. на другие входы которых поступают сигналы с соответствующих выходов дешифратора 10. В зависимости от входного кода, сигнал появляется только на выходе одной из схем сов5 падений 11, 12, 13, 14, который вызывает срабатывание одного из ждущих мультивибраторов 15,16.17,18, сигнал с выхода которого поступает на управляющий вход соответствующего электронного ключа 21,

0 22, 23, 24. Соответствующий электронный ключ 21, 22, 23, 24 на время действия управляющего сигнала подключает соответствующую пару измерительных катушек 25 через один из резисторов 26 к входу блока усилие- теля импульсов 27. Из датчиков 8 деталь попадает в катушку намагничивания 7. где кратковременно зависает и намагничивается до технического насыщения. После отключения катушки намагничивания 7 сигналом с реле времени 5 деталь падает

0

5

вниз и пролетает через подключенную пару катушек измерения 25 (соответствующую типоразмеру детали), в которых наводятся импульсы ЭДСс амплитудой, пропорциональной остаточному полю детали. С помощью переменных резисторов 26 амплитуда импульсов наведенной ЭДС для каждого типоразмера контролируемых деталей устанавливается одинаковой для сохранения настройки устройства сортировки

-v

X.,

и для исключения перегрузки блока усилителя импульсов 27. С выхода блока 27 сигнал поступает в блок сравнения и сортировки 28, в котором амплитуда импульса сравнивается с заданными уровнями. При выходе значений амплитуды импульсов наведенной ЭДСза пределы заданной, блок сравнения и сортировки 28 формирует сигнал, поступающий в механизм сортировки 29, который направляет деталь в сборник 31 брак. Годные детали направляются- в сборник 30 годные. При выходе из трубопровода 3 контролируемые детали размагничиваются с помощью катушки размагничивания 32.

Предложенное техническое решение позволяет осуществлять сортировку широкой номенклатуры деталей одним устройством, значительно сокращая капитальные вложения и снижая себестоимость контроля твердости и сортировки изделий автоматического потока при массовом производстве.

Формула изобретения Устройство для сортировки деталей, содержащее узел подачи деталей на позицию контроля, связанный с трубопроводом, на

Примечание.1- наличие сигнала;

О - отсутствие сигнала.

котором смонтированы вдоль пути следования детали катушка намагничивания, измерительные катушки и катушка размагничивания, последовательно соединенные

датчик наличия детали, реле времени и узел включения катушки намагничивания, измерительные катушки подключены к первым входам блока определения типоразмера, выходом через усилитель и блок сравнения

подключенного к входу исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно дополнительно содержит датчики длины детали и блок определения

длины детали, включающий укорачивающий ждущий мультивибратор и последовательно соединенные дешифратор, схемы совпадения и расширяющие ждущие мультивибраторы, выходами подключенные к вторым

входам блока определения типоразмера, выход датчика наличия детали дополнительно подключен через укорачивающий ждущий мультивибратор к вторым входам схем совпадений, а датчики длины детали соединены с входами дешифратора.