Автомат для контроля и браковки цилиндрических изделий Советский патент 1949 года по МПК B07C5/08 G01B7/12 

Предметом изобретения является автомат для контроля и браковки цилиндрических изделий по линейным размерам, основанный на принципе резонансного моста с двумя дифференциальными конденсаторами.

Отличительными особенностями нредлагаемоло автомата от известного использования принципа резонансного моста с двумя дифференциальными конденсаторами для контроля изделий являются: а) применение коммутатора с емкостями, посредством которого контролируется брак по овальности и огранке; б) применение емкостного коммутатора, переключающего схему усилителей на несколько емкостных датчиков.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема сортирующего каскада; на фиг. 2-3 - принципиальные схемы браковочного каскада; на фиг. 4 -скелетная схема автомата для браковки цилиндрических изделий.

Генератор / звуковой частоты питает резонансный мост 2 (фиг. 1), в Два плеча которого включены половины дифференциального измерительного конденсатора 3.

Емкость измерительного конденсатора определяется размером изделия 4. Если размер изделия таков, что средняя пластина измерительного конденсатора 3 располагается точно посередине между иеподвижными пластинами, то резонансный мост находится в равновесии и на его диагонали между точками а и 6 напряжение равно нулю. Если размер изделия отклоняется От заданного, между точками а и & возникает напряжение. Для приведения .моста в равновесное состояние служит компенсирующий конденсатор 5. По своей электрической схеме он является таким же дифференциальным конденсатором, как и измерительный конденсатор 3 измерительной головки, но значительно меньшей емкости.

Средняя иластина компенсирующего конденсатора 5 присоединена к средней подвижной пластине измерительного конденсатора 3, а

№ 79961- 2

две крайние неподвижные пластины переключены, соответственно, к двум крайним неподвижным пластинам измерительного конденсатора 3. Таким образом компенсирующий конденсатор 5 подключается параллельно измерительному конденсатору 3. Однако в отличие от последнего -подвижная пластина компенсирующего конденсатора 5 выполняется поворотной. Если средняя пластина измерительного конденсатора 3 расположится точно посередине между крайними, то баланс моста наступит, когда средняя пластина компенсирующего конденсатора 5 расположится точно посередине между неподвижными пластинами. Если же размер изделня изменится, то средняя пластина измерительного конденсатора 3 будет находиться в ином положении и, чтобы привести мост к балансу, необходимо повернуть подвижную пластину компенсирующего Ко-нденсатора 5 на некоторый угол.

Если привести среднюю пластину компенсирующего конденсатора 5 в непрерывное вращение, то ее положение в момент баланса моста будет характеризовать размер изделия.

Фиксация момента баланса осуществляется следующим образом. Напряжение, с диагонали моста поступает па электронную схему 6, усиливающую напряжение небаланса и подающую его на сетку фазированного детектора.

В момент перехода моста 2 через точку баланса фаза напряжения на его диагонали изменится на 180°; напряжение на выходе фазированного детектора также поменяет знак и отрицательное напряжение будет подаваться на триггер. При срабатывании триггера его анодный ток скачками возрастает и в дальнейщем сохраняется неизменным.

На одной оси с вращающейся пластиной компенсирующего конденсатора 5 укреплена щетка 7, скользящая по пластинам 8, к которым присоединены к-онденсаторы С, заряжающиеся после срабатывания триггера.

До наступления баланса анодный ток триггера близок к нулю и конденсаторы не заряжены. Если наступление баланса моста совпадает с моментом нахождения щетки на пластине 13, то все конденсаторы от 13 до 16 оказываются заряженными.

Параллельно конденсаторам присоединены обмотки телефонных реле. Заряженные конденсаторы уже После прохождения щетки 7 зарядятся на обмотки реле; последние срабатывают и самоблокируются. Посредством нормально разомкнутых контактов этих реле включаются силовые электромагниты, воздействующие на защелки сортировочных ящиков.

В рассматриваемом случае срабатывают реле, присоединенные параллельно конденсаторам от 13 до 16 и, следовательно, изделие после контроля будет направлено в ящик, соответствующий сорту № 13 - первого из сработавщих реле.

Браковка по овальности и огранке сводится к определению максимальной разности показаний при нескольких измерениях одного и того же изделия. Принцип ее заключается в следующем (фиг. 2).

По ряду контактных пластин перемещается бесконечно узкая щетка 17, вращающаяся со щеткой 7 (фиг. 1). Так как о-кружность коммутатора является как бы щкалой аппарата, характеризуя размер изделия, то каждая из пластин занимает участок, соответствующий некоторой разнице в размерах изделий.

Например, в случае, если желают отбраковать -изделия по овальности, с наибольщей разностью диаметров в 2,5 мк, необходимо щнрину контактной пластины выполнить такого размера, Чтобы она соответствовала 2,5 мк. Как видно (на фиг. 2) все нечетные пластины присоединены к Конденсатору Сз, а все четные пластины - к конденсатору Сь

Оба конденсатора присоединены к положительному полюсу источника питания, а щетка П присоединена к аноду лампы 18, запертой отрицательным смещением, поданным на ее сетку. При запертой лампе конденсаторы остаются незаряженными.

В момент баланса измерительного моста и срабатывания триггера от его аяода, через разделительный конденсатор Со на сетку лампы 18 будет подан кратковременный положительный импульс, отпирающий лампу.

Тот конденсатор, «а пластине которого в этот момент находится щетка 17, зарядится. В это время контролируемый ролгик, находящийся ПОД штоком емкостного датчика, медленно поворачивается.

Если форма ролика цилиндрическая и диаметры во всех сечениях одинаковы, то баланс моста при каждом повороте компенсирующего конденсатора 5 (фиг. 1) будет поступать при неизменном его положении, т. е. при неизменном положении щетки 17.

Следовательно, при каждом обороте компенсирующего конденсатора будет заряжаться один и тот же конденсатор Ci или Сз. Если размер ролика вследсгвие овальности или огранки в различных сечениях неодинаков, то баланс измерительного моста и срабатывание триггера будут происходить в различных положениях щетки 17 и при рассеивании размеров ролика ббльщем, чем шир.нна пластины (в данном случае 2,5 жк), обязательно окажутся заряженными оба конденсатора С и С2, что и будет служить признаком н-едо-пустимого рассеивания размеров.

Однако оба конденсатора Могут заряжаться и при рассеивании размеров изделия на велич ину менвщую 2,5 мк в том случае, если в момент бала1нса моста щетка 17 будет находиться вблизи края пластины.

Для того, чтобы избежать этой погрещности, коммутатор необходимо снабдить несколькими, сдвинутыми один относительно другого, рядами пластин.

Многорядный коммутатор с четырьмя рядами пластин изображен на фиг. 3. Каждый контак-пный. ряд сдвинут на /4 щирины пластины. Четные и нечетные пластины каждого ряда присоединены к своему конденсатору (количество которых равно восьми). Каждая щетка присоединена iK аноду одной из четырех электронных ламп, на сетки которых одновременно, в момент баланса измерительного моста, подается импульс положительного смещения, отпирающего лампу. В этом случае все восемь конденсаторов будут заряжены, если при ширине контактной пластины, соответствующей 2,5 мк, рассеивание размеров изделия будет не меньще 1,9 мк.

Чтобы установить факт зарядки всех восьми конденсаторов, параллельно каждому из них присоединяется телефонное реле. При разрядке конденсаторов на реле последние срабатывают и самоблокируются. Исполнительные контакты каждого из восьми реле образуют последовательную цепь, при замыкании которой включается исполнительный орган, отбраковывающий дефектный ролик.

Скелетная схема автомата (фиг. 4) имеет четыре емкостных датчика 19, контролирующих изделие (для упрощения на чертеже изображен лищь один из датчиков).

Каждый датчик включен в резонансный мост 20. Мосты п-итаются от генератора звуковой частоты 21 через трансформатор 22. Напряжение с диагонали моста 20 через трансформатор 22 подается на элект- 3 -№ 79961

№ 79961- 4 -

рОННую схему, воздействующую .в дальнейшем на исполнительный механизм.

Одна и та же электронная схема может обслужить -несколько измерительных мостов, поочередно присоединяясь к каждому из них. Это присоединение осуществляется емкостным ком1мутатором 23.

После каждого оборота .компенсирующего конденсатора 5 (фиг. 1) и око.нча«ия цикла кодтроля -подвижные пластины 24 емкостного коммутатора становятся против соседних неподвижных пластин, и образовавшийся таким Образом конденсатор присоединяет усилительную схему iK соответствующему измерительному мосту.

Напряжение небаланса моста подается коммутатором 24 на усилитель 25, далее -на флаироваиный детектор 26 и триггер 27.

Фазированный детектор определяет фазу напряжения поступающего с диагонали мост и воздействует на триггер, который скачком изменяет анодный ток в .момент перехода моста через точку равновесия.

Анодная цепь триггера соедине«а с коммутатором оортировки, принципиальная схема которого изображена на фиг. 1, и с коммутатором браковки, изображенном на фиг. 2 и 3. Реле этих коммутаторов воздействует на исполнительные ар(ганы автомата.

Предмет изобретения

1.Автомат для контроля и браковки цилиндрических изделий по линейным размерам, осноБанный на принципе резонансного моста с двумя дифференциальными конденсаторами, один из а оторых является измерительным, а второй - компенсадрующим, отличающийся тем, что, с целью браковки изделия по овальности и огранке, в «ем применен коммутатор со щетка-м-и, вращающимися синфазио с компенсирующим конде нсатором, и с емкостями, присоединенными с одной стороны к контактным пластинам коммутатора, расположенным в нескольких рядах, а с другой стороны - к анода электронных ламп, которые отпираются в момент баланса моста, вследствие чего в случае брака по овальности или огранке, все емкости, подключенные к коммутатору после нескольких замеров, оказываются заряженными, а реле, присоединенные параллельно этим ем1костям, - включенными и самоблокированными, IB результате чего контакты этих реле образуют электрическую цепь включения исполнительного органа, отбраковывающего дефектное изделие.

2.Автомат по п. 1, отличающийся тем, -что, с целью повышения производительности, IB нем применен емкостный коммутатор, переключающий схему усилителей на несколько емкостных датчиков.

.2

г | E;Z гтг t

е спсЬз fgfe г

г

cblicbcLcbELcbS

г gr {) g; ( Ct

/г аспа/нигпельному органу

Н исполнительнпму органу

Фиг