Автоматическое устройство сортировки по весу Советский патент 1993 года по МПК B07C5/16 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть применено для автоматизации процессов взвешивания, разбраковки и раскалибровки изделий через вес и, в частности, для определения одного из геометрических размеров трубок, например, стеклянных.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже схематически (в двух проекциях) изображено автоматическое весоизмерительное устройство для разбраковки и

раскалибровки стеклотрубки (фиг. 1 и 2) и приведена его электрическая функциональная схема (фиг.З).

С учетом позиций стеклотрубки на чертеже, поясняющем конструкцию устройства (фиг.1 и2), обозначены: 1 -образцовый груз (гиря); 2 - сбалансированный рычаг равноплечих весов, установленный в опоре: 3 - ограничитель перемещения рычага весов; 4 - барабан установки стеклотрубки на призму рычага весов; 5 - транспортирующий эле- мент призмы барабана установки

00

ю

-ok oo- иубки; 6 электродвигатель: 7 поддерживающая пластина: 8 стеклотрубка, . юдлпж.чщан транспортировке на весы; 9 - датчик положения транспортируемой стекло трубки: 10 -две симметрирующие пластины: 11 вспомогательный барабан (на фиг.2 но показан); 12 барабан съема стеклотруб- ки г, рычага весов; 13 заслонка - механизм разбраковки изделий по весу: 14 - желоб бракованных по весу изделий; 15 - привод заслонки 13 (например, электромагнит); 16 сердечник датчика перемещения и соленоида механизма электромагнитного замедления движения рычага весов; 17 датчик перемещения с соленоидом механизма электромагнитного замедления движения рычага весов: 18 - первичная обмотка датчика перемещения с ее магнитопроводом; 19 немагнитная прокладка между магни- топроводами; 20 - вторичная обмотка датчика перемещения и ее магнитопровод; 21 - обмотка соленоида механизма замедления движения рычага весов с ее магнитопроводом: 22 - демпфер; 23 демпфирующая среда (жидкость, газ, электромагнитное поле); 24 - транспортируемая стеклотрубка; 25 -- приемный элемент призмы рычага весов: 26 - транспортирующий элемент призмы барабана 12: 27 - взвешиваемая стеклотрубкз; 28 - желоб (или транс- портер калиброванных изделий); 29 заслонка-механизм раскалибровки годных по весу изделий: 30 ось барабана 1: 31 - редуктор: 32 ось барг.бана 12.

В электрическую функциональную схему устройства (кроме обозначенных раннее позиций 9.15 и 17) входят (фиг.З): 33 - генератор переменного напряжения; 34-усилитель: 35, 36 - пороговое устройство; 37 - логическая схема И на два входа: 38-- RS- триггер; 39 - делитель частоты с переменным коэффициентом деления: 40 - ждущий мультивибратор: 41 счетчик. 42 - регистр хранения результата взвешивания; 43 - дешифратор: 44, 45 логическая схема ИЛИ: 46. 47 блок коммутации сети: 48 привод заслонки 29 (на фиг.1 и 2 не показан); 49 - блок ждущих мультивибраторов устройства электромагнитного замедления движения разгруженного рычага весов: 50 - блок индикации; 51 - счетчик годных изделий: 52 - фотоприемни датчика положения 9 стекло- iрубки.

Устройство работает следующим обра- i H.i

Электродвигатель Г череч редуктор 31 фчводит Пдрабань - V 11 и 12 Rсинхронное пк-чщение. обозначенное из чертежи г грел .-...ц rv iir Mr.f--п f . ibHt и 5a. 11 с. по ПМЦг-.К г. O/UK C п л ;н in я,:

укладывает стеклотрубку 8, поступающую из бункера или с транспортера, на транспортирующие элементы 5 призмы барабана 4. закрепленного на оси 30. Элементы 5

барабана доставляют трубку на приемные элементы 25 призмы рычага 2 весов, угол вращения которого задается ограничителем перемещения 3. Две пластины 10, расположенные по сходящимся в направлении рычагов весов образующим плоскостям клина, предназначены для устранения возможного смещения трубки 24 на транспортирующих элементах 5 призмы барабана 4 при укладке ее в положение, обозначенное позицией 8.

5 Датчик положения 9 стеклотрубки 24, в состав которого входит его фотоприемнйк 52, при появлении изделий в зоне его укладки на приемные элементы 25 призмы рычага весов в положение позиции 27 устанавлива0 ет RS-триггер 38 в состояние логической единицы, а триггеры делителя чистоты 39, необходимого для переналадки устройства, и триггеры счетчика 41 сбрасывает в нулевое состояние. Рычаг 2 весов, сердечник 16

5 датчика перемещения 17 и демпфер 22, находящийся в демпфирующей среде 23, приходят в движение, скорость которого через определенное время после его начала становится практически величиной постоян0 ной. зависящей от массы взвешиваемой стеклотрубки. При движении сердечника 16, на выходе датчика перемещения 17. первичная обмотка которого нагружена на генератор 33. появляется переменное

5 напряжение, подаваемое на усилитель 34. Возрастание амплитуды выходного напряжения усилителя 34 до величины напряжения срабатывания порогового устройства 35 (например, триггера Шмитта) приводит к по0 явлению на входе логической схемы И 37 прямоугольных импульсов, которые поступают затем на вход делителя частоты 39. Выход делителя частоты записывается в счетчик 41. При дальнейшем движении сер5 дечника 16 датчика перемещения амплитуда напряжения на выходе усилителя 34 возрастает до величины срабатывания порогового устройства 36, которое опрокидывает RS-тр чггер 38 во второе устойчивое

0 состояние (нулевое), выход которого запирает ячейку И 37 и запускает ждущий мультивибратор 40, который срезом своего выходного импульса напряжения записывает в регистр хранения информации 42 ре

5 зультат взвешивания из счетчика 41 и запускает блок ждущих мультивибраторов 49 устройства замедления движения рычага весов Выход регистра 42 подается на вход дешифратора 43, который управляет через ячейку И ПИ 44 блоком комм мяции сети 4

привода 1b заслонки разбраковки 13 и аналогичным каналом 45. 47, 48 раскалибровки изделия на два весовых типоразмера. При количестве типоразмеров изделия большем двух каждому из них должен соответствовать свой канал раскалибровки, аналогичный каналу 45,47, 48. Стсклотрубкэ27 после взвешивания направляется транспортирующим элементом 26 призмы барабана 12 по одному из этих каналов, однозначно определяемое состоянием счетчика 41, регистра 42 и дешифратора 43. а рычаг 2 весов с приемными элементами его призмы поднимаются под действием веса гири 1 в верхнее исходное положение. Амплитуда выходного напряжения датчика 17 и усилителя 34 в этом положении меньше порогов срабатывания устройств 35 и 36. 8 конце обратного хода рычага весов на соланоидную обмотку 21 блок мультивибраторов 49, запускаемый мультивибратором 40, выдает импульс тока, магнитное поле которого создает соленоидную силу, гасящую скорость сердечника 16 и рычага 2 до нулевого значения и сообщающую им начальную скорость в прямом на- правлении движения. Возможно и раздельное выполнение датчика перемещения и замедляющего соленоида, который должен быть механически связан с рычагом весов. При подходе очередной стеклотрубки к датчику ее положения 9 он срабатывает, снова приводя электрическую схему устройства в исходное состояние, и цикл взвешивания повторяется.

Замена движущегося горизонтального транспортера, одновременно совершающего возвратно-поступательноедвижение при каждой загрузке изделия на весы, двумя равномерно и синхронно вращающимися от редуктора транспортирующими барабанами, а также определение массы изделия при его движении на участке пути постоянной длины упрощает кинематику и электрическую схему устройства, исключая двукратное преобразование сигнала датчика, повышают его быстродействие, точность и надежность. Тем же целям служит электромагнитное замедление движения разгруженного рычага весов в конце его обратного хода.

Формула изобретения Автоматическое устройство сортировки по весу, содержащее транспортирующее устройство с приводом и датчиком положения изделия, установленные на основании датчик перемещения, демпфер и рычаг первого рода с ограничителями его поворота, причем с одним плечом рычага первого рода

связаны грузоприемный элемент, подвижные элементы датчика перемещения и ДР- мпфера, а с другим противовес, по крайней мере один механизм разбраковки с 5 приводом и подключенным к его входу блоком коммутации, электронный измерительный блок, включающий генератор, усилитель, два ждущих мультивибратора, блок памяти, блок индикации, первый счет

0 чик, причем зыход генератора через датчик перемещения соединен с входом усилителя отличающееся тем что. с целью повышения точности, рычаг первого рода снабжен механизмом торможения, выпол

5 ненным в виде соленоида с сердечником демпфер выполнен в виде механизма постоянной скорости рычага первого рода, э в электронный измерительный блок введены два пороговых элемента, логическая схема

0 И, RS-триггер, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, второй счетчик, дешифратор и по крайней мере одна логическая схема ИЛИ. причем выход усили5 теля подключен к входам пороговых элементов, выход первого из которых соединен с первым входом схемы 1/1. а ее выход через делитель частоты с переменным коэффициентом деления соединен с входом второго

0 счетчика, выходы которого подключены к входам блока памяти, выполненного в виде регистра, выходы которого соединены со входами блока индикации, первого счетчики и дешифратора, выходы котпоого соедине5 ные через логическую схему ИЛИ с входом блока коммутации механизма разбраковки. а выход второго порогового элемента подключен к второму входу RS-триггера. пер вый выход которого соединен с вторым

0 входом логической схемы И. з второй выход - с входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом Запись регистра и через второй ждущий мультивибратор подключен к соленоиду механизма торможения, а выход датчика положения изделия соединен с входами Сброс делителя частоты с переменным коэффициентом деления, второго счетчика и входом Установка в I RS-триггера, причем транс0 портирующее устройство выполнено в виде подающего и приемного барабанов с захватами для изделий, оси которых параллельны оси вращения рычага первого рода, грузоприемный элемент рычага первого рода

5 расположен на пересечении траекторий движения захватов подающего и приемного барабанов, а сердечник соленоида, установленного на основании, связан с рычагом первого рода.

Использование: весоизмерительная техника и, в частности, разбраковка стекло- трубок по толщине их стенок. Сущность изобретения: на сбалансированном рычаге закреплен сердечник датчика перемещения, амплитуда выходного напряжения которого пропорциональна величине перемещения сердечника, а длительность периода является единицей измерения времени его движения. Определение массы изделия в устройстве сводится к счету числа периодов выходного напряжения датчика перемещения, амплитуда которого изменяется между двумя фиксированными значениями при движении рычага весов с постоянной скоростью, пропорциональной измеряемой массе, под действием сил гравитации в среде с демпфированием. Исполнительные механизмы каналов разбраковки и раскалибровки устройства управляются дешифратором, работающим от счетчика. Устройство имеет два равномерно и синхронно вращающихся от редуктора барабана, один из которых устанавливает изделие на весы, а другой снимает его с них. Скорость разгруженного рычага весов устройства при его обратном движении под действием веса гири гасится соленоидом торможения, совмещенным с датчиком перемещения. Электрическая схема устройства включает датчик положения, генератор, усилитель. пороговые элементы, элемент И, триггер, демпфер, ждущий мультивибратор, счетчик, регистр хранения результатов взвешивания, дешифратор, элемент ИЛИ, блоки ком мутации, привод заслонки, блок ждущего мультивибратора, блок индикации, счетчик годных изделий. 3 ил. е

Фиг.З