Установка для контроля твердости материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N3/40 

1

Изобретение касается испытательной техники, предназначено для автоматического контроля твердости материалов по методу упругой отдачи и 5 может быть использовано в условиях поточного производства.

Известна установка, работающая по принципу упругой отдачи, в которой за меру твердости принимается макси- JQ мальная высота отскока упавшего с фиксированной высоты шарика, (индентора), определяемая отношением скоростей падения шарика на испытываемукз поверхность и движение его после от- . с:кока, измеренных в фиксированной точке 1.

Однако в такой установке применяют сложную электрическую систему регистрации максимальной высоты отскока ий- дентора, в ней отсутствует непосредственная (визуальная) обратная связь между максимальной высотой отскока и результатом контроля.

Наиболее близким по технической 25 сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для контроля твердости материалов, содержащая инденторы, механизмы поштучной подачи, сброса и улавливания инден- ,горов, осветитель и регистрирующее устройство с фотодатчиком, подключенным к электросхеме 2.

Однако отсутствие непосредственной (визуальной) обратной связи между ВЫСОТОЙ отскока индентора и результатом контроля, а также несовершенство механизма сброса инденторов приводит к погрешностям в точности измерения известной установкой.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение контроля.

Это достигается тем, что регистрирующее устройство выполнено в виде оптического увеличителя с экраном, плоскость которого параллельна направлению перемещения инденторов, и дешифратора, вход которого подключен к выходу фотодатчика, а установка снабжена дополнительными фотодатчиками, установленными на одной прямой с основным фотодатчиком параллельно направлению перемещения инденторов так, что ближайший к основному фотодатчик размещен от него на расстоянии, равном диаметру теневой проекции индентора на экран.

Кроме того, установка снабжена ирисовой диафрагмой, установленной

на механизме сброса инденторов, перпендикулярно к направлению перемещения индекторов, и механизмом улавливания инценторов, выполненным в виде подъемного транспортера, расположенного параллельно направлению перемещения инденторов и двух электромагнитов f установленных в верхней и нижней частях механизма улавливания икденторов.

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - экран с фотодатчиками и дешифратором.

Установка состоит из основания 1, каретки 2, механизма 3 перемещения каретки и привода 4, получающего сигналы на перемещение от датчика 5, взаимодействующего с контролируема и деталью 6, установленной на транспортирукщем механизме 7 подачи деталей к установке.

На каретке 2 укреплены питающий бункер 8 с инденторами, размагничивающий электромагнит 9, механизм 10 поштучной подачи инденторов к ирисовой диафрагме 11с приводным электромагнитом 12, механизм улавливания инденторов, состоящий из приемного бункера 13, отклоняющего электромагнита 14, подъемного транспортера 15, предназначенного для возвращения инденторов в питающий бункер 8, и оптическая система с механизмом 16 перемещения, состоящая из осветителя 17 и оптического увеличителя 18 с экраном 19, предназначенная для проектирования прямого, действительного и увеличенного изображения 20 движущегося индентора на экран 19. На экране 19 укреплены фотодатчик 21 трехпозиционная система фотодатчиков 22-24 с механизмами 25 и 26 перемещения и дешифратор 27.

Фотодатчики 21-24 расположены к экрану 19 так, что линейный размер по горизонтали каждого из них при необходимости может быть увеличен путем установки дополнительных фотодатчиков 28-31 и соответствующего подключения их электрически последовательно с фотодатчиками 21-24. Причем фотодатчик 21 укреплен под фотодатчиком 22 на расстоянии равном диаметру теневой проекции 20 индентора.

Установка работает следующим Образом.

После подачи детали 6 транспортирующим механизмом 7 на позицию контроля с помощью датчика 5, привода 4 и механизма 3 перемещения каретки 2 производится регулирование расположения каретки по отношению к детали 6 так, чтобы расстояние каретки от контролируемой детали сохранялось постоянным. Одновременно из бункера 8 с помощью кюханизма 10 поштучной подачи инденторов подается один инденгор к диафрагме 11 и располагается

в отверстии, образованном лепестками диафрагмы.

В процессе перемещения индентора от бункера 8 к диафрагме 11 он размагничивается методом постепенного удаления от электромагнита 9 переменного тока. После окончания регулирования расположения каретки 2 по отношению к детали б производится кратковременное включение приводного электромагнита 12, лепестки диафрагмы 11 раздвигаются и индентор падает по направлению А-А , приблизившись к оптической оси О-О , он входит в поле зрения увеличител я 18, проектирующего прямое, действительное и увеличенное изображение 20 инденторэ на экран 19.

Вначале падения шарика изображение его появляется со стороны фотодатчика 24 и перемещается по направлению к фотодатчикам 23, 22, 21, при этом при затемнении фотодатчиков 24, 23, 22 сигналов не возникает, так как фотодатчики 24, 23, 22 не включены в электрическую цепь.

Продолжатецееся падение шарика вызывает затемнение фотодатчика 21, постоянно подключенного к электрической цепи, возникающий при этом сигна воздействует на коммутатор (на чертеже- не показан)подключающий фотодатчики 22-24 к дешифратору 27. При дальнейшем падении индентор приходит в соприкосновение с контролируемой деталью б и, отскочив от нее, начинает движение вверх по направлению А-А, вторично затемняет фотодатчик 21, что приводит к включению отклоняквдего электромагнита 14.

При дальнейшем подъеме индентор последовательно затемняет фотодатчики 22-24 трехпозиционной системы (при допущении, что твердость контролируемой детали обеспечивает это) и дешифратор 27 выдает сигналы градаций твердости.

После достижения верхнего положения отскока индентор начинает падение и, приближаясь к включенному отклоняющему электромагниту 14, испытывает притяжение, в результате чего траектория его падения изменяется и он падает н,а приемный бункер 13, откуда с помощью подъемного транспортера 15 возвращается в питающий бункер 8.

Одновременно с включением отключаккцего электромагнита 14, контролируемая деталь 6 с помощью транспортируивдего механизма 7 перемещается на позицию разбраковки, а на ее место подается следующая деталь. Далее процесс контроля повторяется.

Формула изобретения

1, Установка для контроля твердости материалов, содержащая инденторы. механизмы поштучной подачи, сброса и улавливания инденторов, осветитель и регистрирующее устройство с фотодатчиком, подключенным к электросхеме, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения контроля, регистрирующее устройство выполнено в виде оптического увеличителя с экраном, плоскост которого параллельна направлению перемещения инденторов, и дешифратора, вход которого подключен к выходу фотодатчика, а установка снабжена дополнительными фотодатчиками, установ ленными на одной прямой с основным фотодатчиком параллельно направлению перемещения инденторов, так, что бли жайший к основному фотодатчик размещен от него на расстоянии равном диаметру теневой проекции индентора на экран. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снаб8 J Ж, Д жена ирисовой диафрагмой, установлен ной на механизме сброса инденторов перпендикулярно к направлению перемещения HHiteHTopOB. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что механизм улавливания инденторов выполнен в виде подъемного |Транспортера, расположенного параллельно направлению перемещения инденторов и двух электромагнитов, установленных в нижней и верхней частях механизма улавливания инденторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 224868, кл. G 01 N 3/52, 1968. 2,Авторское свидетельство СССР № 223423, кл. G 01 N 3/54, 1968 (прототип) .