Устройство для размерной сортировки изделий Советский патент 1979 года по МПК B07C5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ СОРТИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области ав-. томатизации производственных процессов, в частности к устройствам для размерной сортировки объектов производства на классификационные группы.

Известны устройства для размерной сортировки изделий, содержащие загрузочный блок изделий текущей сортировки и контрольного объема изделий сортировки, подключенный к измерительному блоку, выход которого подключен к входным и выходным исполнительным сортирующим механизмам, причем загрузочный и измерительный блоки подключены к квантователю сортируемых изделий, вход которого подключен к датчику интервалов квантования и к датчику интервалов сортировки, а выход соединен с входным исполнительным сортирующим механизмом 1.

Известные устройства обладают низким качеством сортировки из-за отсутствия учета увеличения байесовского риска процесса.

Целью изобретения является повыщение качества сортировки путем снижения потерь, например( по критерию байесовского риска.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено дополнительными входным и выходными исполнительными сортирующими механизмами, статистическим ана лизатором распределения характеристик сортируемых изделий, датчиком локальной аппроксимации распределений измеряемых характеристик изделий, экстремальным регулятором передачи сортируемых изделий, датчиком распределения ощибок измерений, датчиком распределения контрольных объемов изделий и датчиком статистического критерия интервала квантования, где к сортирующим механизмам подключены дополнительные сортирующие механизмы, входы статистического анализатора соединены с входом и выходом квантователя, выход анализатора соединен с датчиком локальной аппроксиации распределений, который подключен к экстремальному регулятору, к датчику распределения ощибок и к датчику распределения контрольных объемов изделий, входы экстремального регулятора подключены так же к датчику статистического критерия интервала квантования и к датчику интерваШв сортировки, а выход экстремального регулятора подключен к выходным исполнительным сортирующим механизмам и к датчику интервалов квантования, кроме того, датчик распределения ошибок измерений идатчик статистического критерия интервала квантования подключены к датчику интервалов квантования.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит загрузочный блок I изделий текущей сортировки и контрольного объема изделий сортировки, подключенный к измерительному блоку 2, выход которого подключен к входным и выходным исполнителы ым сортирующим механизмам 3 и 4, которые, в свою очередь, подсоединены к дополнительным входным и выходным исполнительным сортирующим механизмам 5. Загрузочный и измерительный блоки 1 и 2 подключены к квантователю 6 сортируемых изделий, соединенному через датчик интервалов квантования 7 с датчиками распределения ощибок измерений 8, распределения контрольных объемов изделий 9, и 1тервалов сортировки 10, статистического критерия интервала квантования. 11 и экстремальным регулятором 12 передачи сортируемых изделий. Вь1ходы квантователя 6 подключены к входным исполнительным сортирующим механизмам 3 и к статистическому анализатору 13 распределения характеристик сортируемых изделий, входы которого соединены с входами квантователя 6, а выход - с датчиком 14 локальной аппроксимации распределений измеряемых характеристик изделий. Датчик 14 локальной аппроксимации подсоединен к датчикам распределения ощибок 8 и распределения контрольных объемов изделий 9 и к экстремальному регулятору 12, входы которого соединены с датчиками статистического критерия интервала квантования I1 и интервалов сортировки 10, а выход - с выходными исполнительными сортирующими механизмами 4.

Для .многократной сортировки изделий предусмотрен канал 15 подачи объектов сортировки.

Устройство для размерной сортировки изделий работает следующим образом.

В устройство вводятся вновь или используются ранее введенные: программа работы, данные о распределениях ощибок измерений (датчик 8), распределениях контрольных объемов (датчик 9), заданных интервалах сортировки (датчик 10) и условиях сортировки (датчик II).,,,,,,.В загрузочный блок 1 помещается партия объектов сортировки и контрольный объем изделий сортировки.

Например, данные об ощибках измерений в датчике 8 не устарели, тогда согласно программе или команде оператора, начнется процесс сортировки; в противном случае ему предществовала бы поверка.

Объекты сортировки поступают в измерительный блок 2, измеряются им и направляЮтся далее к входным исполнительным сортирующим механизмам 3, попадая.в тот или иной их отсек по результатам сопоставления квантователем 6 измеренных значений размеров с интервалами квантования, вырабатываемыми датчиком 7 согласно информации на его входах. Одновременно статистический анализатор 13 ведет статистическую обработку измерительной информации, например, определяет гистограмму измеренных значений размеров объектов сортировки.

Текущий объем содержимого исполнительных сортирующих механизмов 3 анализируется программой или одним из устройств, например статистическим анализатором 13, и при некоторых условиях, например при достижении определенного объема накопленной партии или ее частей, начинается передача объектов сортировки на дополнительные сортирующие механизмы 5. Для этого датчик 14 локальной аппроксимации распределений

на основе сигналов статистического анализатора 13 и датчика 8 распределения ощибок измерений выдает на экстремальный регулятор 12 локальное приближение распределения фактических размеров объектов сортировки в окрестностях регулируемой границы интервала сортировки и, например, (транзитом) характеристики распределения ощибок измерений. Экстремальный регулятор 12 по имеющейся на его входах информации определяет значения заданного (датчиком 11) статистического критерия для различных границ интервалов квантования Ьз-и на ходит ту из них bjt, для которой это значение экстремально. По командам экстремального регулятора 12 содержимое ряда отсеков сортирующих механизмов 3, 4, интер валы квантования которых расположены с одной стороны от bjt, передается в соответствующий отсек дополнительных механизмов 5, управляемого программой.

Процесс Сортировки заканчивается выдачей объектов сортировки из сортировочных механизмом 5.

Оптимальный процесс сортировки, выполняемый предложенным устройством, обязательно предусматривает поверку измерительных цепей устройства по объектам сортировки с целью определения (количественного, а не допускового) характеристик распределения суммарных погрещностей, например нескольких (в общем случае - более двух) моментов. Для этого предусмотрен контрольный объем изделий сортировки и датчик 9

распределений контрольных объемов изделий. По сигналам приостанавливаются подача объектов сортировки с загрузочного блока I и на измерительный блок 2 периодически или непрерывно подаются объекты контрольного объема из блока 1. В случае поверки с однократной сортировкой контрольного объема управление входными исполнительными сортирующими механизмами 3 передается программе и объекты контрольного объема направляются в один отсек механизмом 3,4, либо в канал 15 подачи объектов сортировки, если предусматривается повторное использование контрольного объема. При этом квантователь 6 и статистический анализатор 13 совместно с датчиком 7 интер.валов квантования ведут статистическую обработку измерительной информации как и в режиме сортировки. По данным о композиции, поступающим с выхода статистического анализатора 13, и одной из ее компонент - распределению контрольных объемов с датчика 9, датчик 14 локальной аппроксимации распределений определяет вторую, неизвестную компоненту композиции - распределение ощибок измерений, например, в виде моментов ошибок, а результат направляется в датчик 8 распределения ошибок измерений для корректировки ранее поступившей информации. В рабочих условиях процесс сортировки периодически возобновляется, причем подача на измерительный блок 2 объектов сортировки чередуется в требуемых пропорциях с измерениями всех объектов контрольного объема или его части. В зависимости от конкретных характеристик процесса сортировки и с учетом гибкости известных способов программирования автоматических устройств возможны следующие различные режимы работы предложенного устройства. Повторная одно- или м.ногократная сортировка содержимого отсеков сортирующих механизмов 3,4. В зависимости от положения интервалов квантования относительно интервала сортировки для каждого отсека, экстремальным регулятором 12 определяется кратность и оптимальная граница сортировки. В таком режиме работает устройстве, если цена ошибок сортировки существенно превышает стоимость отдельной сортировки. Так как распределения объектов сортировки Ипогрешностей известны носле первой сортировки, то дальнейшая статистическая обработка не требуется. Снижение потерь вследствие многократности сортировки сочетается при этом с высокой производительностью за счет поочередного исключения из повторных сортировок групп объектов с экстремальным значением критерия сортировки. При повторных сортировках используются канал 15 подачи объектов сортировки, а экстремальный регулятор 12 выдает команды о положении границ интервалов квантования на датчик 7. Сопоставление на любом цикле сортировки потерь отнесения содержимого произВОЛЬНОГО отсека сортировочных механизмов 3,4 к левому или правому интервалу сортировки, принятия решения о продолжении сортировки или окончательном забраковании объектов из рассматриваемого отсека. Соответствующее регулирование и индикацию обеспечивают сигналы экстремального регулятора 12. При.менение в качестве кортрольного объема любых групп объектов сортировки из сортировочных механизмов 3,4, накопленных за оговоренное после очередной поверки время (выдаваемое датчиком II). Распределение таких групп известно, ибо определены границы интервалов квантования, погрещности измерений и локальные распределения фактических размеров исходной партии объектов сортировки. Такие контрольные объекты, полученные в автоматическом цикле на том же оборудовании, для поверки которого они предназначены, проще и дешевле контрольных объектов, полученных вручную с помощью более точных измерительных устройств. По истечении срока годности контрольных объемов последняя поверка сов.мещается с сорти 3овкой их обьектов. В этом режиме по сигналам экстремального регулятора 12 датчик 14 локальной аппроксимации распределений выдает для запоминания датчиком 9 распределения вновь образованных контрольных объемов. Поверка измерительных каналов устройства на основе многократной сортировки контрольных объемов с индивидуальной кратностью содержимого разных отсеков. Остановка устройства для переналадки на основе признака, связанного с потерями сортировки; текущей величиной статистического критерия и т. д. При этих условиях остановка устройства происходит при увеличении потерь сортировки выше нормы, задаваемой, например, датчиком 11 условий сортировки и контролируемой программой. Остановка означает совпадение роста погрешностей с худшими распределениями объектов сортировки, что происходит реже. Увеличение межналадочного времени повышает производительность предложенного устройства. Формула изобретения Устройство для размерной сортировки изделий, содерх ащее загрузочный блок изделий текущей сортировки и контрольного объема изделий сортировки, подключенный к измерительному блоку, выход которого подключен к входным и выходным исполнительным сортирующим механизмам, причем загрузочный и измерительный блоки подключены к квантователю сортируемых изделий, вход которого подключен к датчику интервалов квантования и к датчику интервалов сортировки, а выход соединен с входным исполнительным Ш сортирующим механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сортировки путем снижения потерь, например, по критерию байесовского риска, оно снабжено дополнительными входным и выходным исполнительными сортирующими механизмами, статистическим анализатором распределения характеристик сортируемых изделий, датчиком локальной аппроксимации распределений измеряемых характеристик изделий, экстремальным регулятором передачи сортируемых изделий, датчиком распределения ощибок измерений, датчиком распределения контрольных объемов изделий и датчиком статистического критерия интервала квантования, где к сортирующим механизмам подключены дополнительные сортирующие механизмы, входы статистического анализатора соединены с входом и выходом квантователя, выход анализатора соединен с датчиком 6 8 локальной аппроксимации распределений, который подключен к экстремальному регулятору, к датчику распределения ошибок и к датчику распределения контрольных .объемов изделий, входы экстремального регулятора подключены также к датчику статистического критерия интервала квантования и к датчику интервалов сортировки, а выход экстремального регулятора подключен к выходным исполнительным сортирующим механизмам и к датчику интервалов квантования, кроме того, датчик распределения ощибок измерений и датчик статистического критерия интервала квантования подключены к датчику интервалов квантования. Источник информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы и автоматы для контроля подшипников, справочник Мащиностроение, М., 1973, с. 100-101.