Устройство для автоматического контроля и сортировки однотипных изделий Советский патент 1948 года по МПК B07C5/08 

Известные устройства для автоматического контроля и сортировки однотипных изделий емкостным методом основаны на том, что изМенения размеров проверяемых деталей вызывают соответствующие нзл5енения емкости, включенной в одно из плеч моста переменного тока.

Особенность предлагаемого . устройства этого типа заключается к, применении дифвренциального многопластинчатого конденсатора, состоящего из двух групп входящих одна в другую пластин, между которыми расположены подвижные пластины.

Смещение подвижных пластин под действием измеряемой детали вызывает диференциальное изменение емкостей в двух ветвях моста, образуемых между подвижными пластинами и: каждой группой неподвижных пластиа. При этом емкость 1М1ежду неподвижными пластинами в .результате шунтирования ею обмотки .выходнОГО трансформатора, включенного в диагональ моста, используется для настройки последнего в резонанс.

Электрическая схема устройства содержит триггерный каскад, осуществляющий скачкообразное изменение напряжения на выходе с момента баланса моста, и подающтяй импульс в момент баланса.

На фиг. 1 и 2 изображена npiniципиальная схема моста.

Генератор / звуковой частоты (фиг. 1) питает мост, в которьп включена измерительная емкостная группа, выполненная в виде диференциального многопластинчатого конденсатора, имеющего одну систему подвижных пластин 4, сидящих на центральном стержне, и две системы неподвижных пластин 2 и 3.

Емкости, имеющиеся в этом конденсаторе, можно подразделить на три группы (фиг. 2): емкости Саб и С ,. , одна из которых увеличивается, а другая уменьщается при движении мерительного наконечника 7 вверх, и емкость Ccv, остающаяся гсостоянной.

Таким образом, емкости в двзх плечах моста изменяются диференциально, емкость же Сов, шунтируя выходной трансформатор 6, при соответственно рассчитанном трансформаторе вводит выходную диагональ моста в режим резонанса токов.

Резонансный метод измерения обусловливает необходимость применения автоматической компенсации, что и достигается включением

ференциального вращающегося конденсатора 5 {С2) (фиг. 2). Скорость вращения подвижной пластины может быть, например, 825 об/мин и тогда (время одного измерения будет (на полоборота конденсатора) меньше 0,1 сек. В качестве вращающегося диференциального конденсатора может быть использован диференциальный многопластинчатый конденсатор, у которого подвижные пластины помим1о осевого смещения выполнены с возможностью вращения их вокруг оси, с целью периодического изменения емкости одновременно в обеих ветвях моста, в случае использования последнего для измерения методом динамической компенсации.

Рассмотрим устройство для сортировки, схема которого изображена на фиг. 3.

На вращающуюся ось конденсаTopia Cz насажен подвижной контакт 7 коммутатора, перемещающийся по. ламелям 8, соединенным с реле 9. (Число этих реле соответствует числу сортов измеряемого изделия). При балансе схемы все реле срабатывают, начиная с того, на которое пришелся момент баланса.

Лампа 10 электронной схемы представляет собой фазированный усилитель, анод которого питается от генератора /. На выходном сопротивлении 12 этой лампы получается постоянное напряжение UR, меняющ&е знак, так как напряжение на сетке меняет фазу, при переходе схемы через положение баланса.

Лампа 11 включена по специальной триггерной схеме, причем напряжение и т выхода в ней изменяется скачком с момента баланса (фиг. 4). Поэтому, начиная с некоторого положения подвижного контакта коммутатора, реле ср аботают и, заблокировав себя, замкнут цепь электромагнита соответствующей задвижки (фиг. 5), вследствие чего проверяемая деталь (например, ролик) попадет в люк и упадет в сортировочный ящик.

Недостатком устройства является влияние времени срабатывания применяемого реле. Однако, этот недостаток может быть устранен при

398

применении схемы, изображенной па фиг. 6.

В этой схеме применен телефонный искатель, щетка 13 которого за первую половину оборота заряжает конденсаторы, а во время второй половИНы оборота эти конденсаторы посредством щетки 14, изолированной от щетки 13, поочередно присоединяются к сетке лампы// (фиг. 3),. а реле, наоборот, включаются на места конденсаторов. Так как заряд, многопластинчатого конденсатора и конденсатора €-2 молсет несколькоменяться из-за утечки сеточных токов при приключении к лампе, то в устройстве предусматривается приспособление (фиг. 7), позволяющее использовать не величину заряда конденсаторов, а самый факт наличия заряда.

В этом приспособлении имеются две системы ламелей 15 и 16, по которым могут перемещаться две щетки 17 и 18. В первой системе ламелей конденсаторы заряжаются вплоть до момента баланса, а во второй, начиная с момента баланса. Диаграмма заряда конденсаторов изображена на фиг. 8.

Каждая ламель, соединенная с конденсатором, соответствует пробегу шкалы в 0,5 м; если вся шкала браковки 20 м, то в приспособлении предусматривается 40 ламелей и 40 конденсаторов в каждой системе.

Если после первого измерения конденсаторы будут заряжены так, как это отображает фиг. 8, то после ряда измерений они будут заряжены соответственно диаграмме, изображенной на фиг. 9, где i - величина разброса.

Если затем соединить последовательно по два соответствующих конденсатора, то часть таких групп будет иметь двойной заряд, «ширина которого по шкале будет равна разбросу в измерениях. ВеличинуА 1 ;ожно измерить различными способам1И, н-апрймер, подавая на сетку лампы 11 полученные напряжения и заряжая большой конденсатор от выхода лампы 11.

После ПЯТИ импульсов конденсатор зарядится до такой величины,

что при присоединении его Б свою очередь к сетке лампы 11 последняя сработает. Недостатком этой схемы является большое -количество кокденсатороБ.

Видоизмененная схема аналогичного приспособления изображена на фиг. 10. Здесь анод лампы 11 питается от генератора 1. Конденсаторов всего пять л они присоединены в соответствии со схемой по фиг. 11 к ламелям, имеющим две пары щеток 19, 20 и 21, 22. Конденсаторы могут быть установлены на коммутаторе с быстро вращающейся щеткой причем вся окружность должна быть пройдена ею за время пробега по основной щкале (2,5 ж).

При первом измерении каскад с лампой 11, срабатывая, отпирает лампу 23, Вследствие чего начинает заряжаться конденсатор 24. При этом рукоятка 25, связанная с главным Расп р еделительным валом устро.йсхва, замыкается с контактом 26 и поэтому с некоторым замедлением, вызванным наличием сопротивления 27 и емкости 28, сработает каскад 29, во всем подобный каскаду с лампой 11.

В результате лампа 23 вновь запирается и за время первого измерения оказывается заряженным лищь один копдеьсатор 24, что условно изображено на фиг. 11 перекрещиванием этого конденсатора и на фиг. 12 импульсом 24.

При протекании описанного процесса, одновременно через лампу 30 заряжаются конденсаторы сортировки.

При следующих измерениях рукоятка 25 устанавливается на клемму 31 и сетка лампы каскада 29 соединится со щеткой 21, «нащупывающей заряд конденсатора 32. Поэтому, если в каком-либо из конденсаторов появится заряд, сразу же отопрется лампа 23 и начнется зарядка всех конденсаторов, пока не настунит баланс и не сработает каскад с лампой 11. После этого лймпа 23 вновь будет заперта.

Таким образом, все конденсаторы на участке (фиг. 12), расположенные между точкой баланса и уже ранее заряженным конденсатором, также зарядятся.

Это объясняется тем, что лампа 23 открыта лишь тогда, когда любой из каскадов 11 или 29 сработал.

Если ни один из них не сработал или сработали оба, лампа 23 остается запертой.

Предмет изобретения

1.Устройство для автоматического контроля и сортировки однотипных изделий ПО их размерам емкостным методом, в котором изменение размеров контролируемой детали вызывает соответствующее изменение емкости, например, служащей одной из (ветвей моста переменного тока, отличающееся применением диференциального многопластинчатого конденсатора, состоящего из групп входящих одна в другую пластин, между которыми расположены подвижные пластины

таким образом, чтО смещение последних под действием измеряемой детали вызывает диференциальное изменение емкостей в двух ветвях моста, образуемых между подвижными пластинами каждой группой неподвижных пластин, причем емкость между неподвижными пластинами в результате шунтирования ею обмотки выходного трансформатора, включенного в диагональ моста, используется для настройки последнего в резонанс.

2.Форма выполнения устройства поп. 1, отличающаяся тем, что подвижные пластины «онденсатора,

помимо осевого их смещения, выполнены с возможностью вращения их вокруг оси, с целью периодического изменения емкости одновременно в обеих ветвях моста, в случае использования последнего для измерения методом динамической компенсации.

3.Форма выполнения устройства по п. п. 1 и 2, отличающаяся тем, что электрическая схема содержит триггерный каскад, осуществляющий скачкообразное изменение напряжения выхода с момента баланса моста и подающий импульс в момент баланса.

4.Форма выполнения устройства по п. п. 2 и 3, отличающаяся тем, что с осью вращения пластин

399

конденсатора механически связан подвижной контакт коммутатора, служащего для переключения приборов, воспринимающих управляющие импульсы, соответственно номеру сорта изделия.

5.Форма выполнения устройства поп. 4. отличающаяся тем, что с ламелями коммутатора электри, чески соединены реле, получающие напряжение с момента баланса, срабатывающие в количестве, равном номеру сорта изделия, и управляющие сортировочными электромагнитами.

6.Форма выполнения устройства ,по п. 4, отличающаяся тем, что

к ламелям коммутатора приключе. ны конденсаторы, подключаемые к сетке электронной лампы и служащие для управления подачей напряжения на приборы, управляющие сортировочными электромагнитами.

7.Видоизменение устройства по .п. б, отличающееся тем, что

Фиг. 1

-f fsyyf -

применен телефонный искатель, предназначенный срабатывать при подключении к сетке электронной лампы каждого из заряженных конденсаторов и перемещения своей щетки на число шагов, равное номеру сорта изделия, производить замыкание цепи соответствующего сортировочного электромагнита.

8. Форма выполнения устройства по п. 7, о т л и ч а юща я с я тем, что коммутатор выполнен с несколькими обегаемыми общей щеткой рядами ламелей, сдвинутых друг относительно друга на соответствующую числу рядов долю длины ламели и соединенных через одну с тем или другим из двух конденсаторов, приключенных к данному ряду ламелей с тем, чтобы осуществить несколько измерений за один обход щетки и дать импульсы исполнительным прибором, в зависимости от разброса показаний при нескольких измерениях.

б -пшпгда № 70685

J

Со

-айНЖ./; Ur

pjpp

Фиг. 6

J. X

26 Свод. Выпуск 7, 1949 г.

401