Устройство для измерения ходов при-ВОдНОгО элЕМЕНТА МиКРОВыКлючАТЕля Советский патент 1981 года по МПК H01H3/00 G05B23/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться дли измерения ходов приводного элемента микровыключателей, при проведении контрольных и других испытаний.

Известны устройства для измерения ходов приводного элемента микровыключателя, содержащее шток, элемент преобразования вращательного движения в поступательное.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения ходов приводного элемента микровыкпючателя, содержсццее шток, элемент преобразования вращательного движения в поступательное, цифровые указатели счета хода, датчики соприкосновения, перемещения, предельного усилия, логические элементы И, триггеры с раз- . делительными входами, датчик изменения направления Перемещения штока, реверсивный счетчик импульсов/ при , этом выход датчика перемещения подключен к одному из входов логических элементов И, выход датчика соприкосновения подключен к одному из входов одного пз триггеров., другой вход которого подключен к цепи замыкакщик

контактов проверяемого микровь1ключателя, выход этого триггера подсоединен к другому входу одного из логических элементов И, подключенного к входу цифрового указателя счета рабочего хода, один из входов другого триггера подсоединен к цепи замыкающих контактов микровыключателя, к другому входу этого триггера

10 подключен выход датчика предельного усилия, выход указанного триггера подсоединен к другому входу второго логического элемента И, подключенного к входу цифрового указателя счета

5 дополнительного кода, к входу реверсивного счетчика подключен выход третьего логического элемента И, выход третьего триггера подсоединен к другому входу этого логического эле20мента Ник одному из входов четвертого триггера, один из входов третьего триггера подключен к цепи заь«канвдих контактов микровыключателя, а другой его вход подключен к цепи

25 размыкающих контактов микровыключателя, к управляющим входам реверсивного счетчика подключены выходы четвертого триггера,другой вход которого подключен к выходу датчика изме30нения направления перемещения штока.

Однако известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет измерять только один параметр микровыключателя: ходы приводного элемента. На практике же часто требуется измерять одновременно сопротивление электрического контакта, причем измерение сопротивления замыкающих контактов микровыключателя необходимо при некоторой выборке дополнительного хода приводного элемента (обычно равной 0,5 полного дополнительного хода, поэтому для достижения этой цели приходится применять комплект приборов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения ходов приводного элемента микровыключателя содержащее шток, элемент преобразования вращательного движения в поступательное, цифровые указатели счета хода, датчики соприкосновения, перемещения, предельного усилия, логические элементы И, триггеры с разделительными входами, датчик изменения направления перемещения штока, реверсивный счетчик импульсов при этом выход датчика Шеремещения подключен к одному из входов логических элементов И, выход датчика соприкосновения подключен к одному из выходов одного из триггеров,другой вход KOTopoipo подключен к клеммам для подключения токового вывода замыкающих контактов проверяемого микровыключателя,выход этого триггера присоединен к другому входу одного из логических элементов .И, подключенного к входу цифрового указателя счета рабочего хода, один из входов другого триггера подсоединен к клеммам подключения токового вывода замыкаквдих контактов микровыключателя, к другому входу этого триггера подключен выход датчика предельного усилия, выход указанного триггера подсоединен к другому входу второго логического элемента И, подключенного к входу цифрового указателя счета дополнительного хода, к входу реверсивного счетчика подключен выход третьего лруического элемента И , выход третьего триггера подсоединен к другому вхЬду этого логического элемента И и ж .одному из входов четвертого триггера, один из входов третьего триггера подключен к клеммам для подключения токового вывода замокающих контактов микровыключателя, а другой его вход подключен к клеммам для подключения токового вывода размыкаквдих контактов проверяемого микровыключателя, к управляющим входам реверсивного счетчика подключены

выходы четвертого триггера, другой вход которого подключен к выходу атчика изменения направления переещения штока, введены дополнительные триггеры с раздельными входами, огический элемент 2 И-2 ИЛИ, дополнительный реверсивный счетчик импульсов, ключевые элементы, цифровой вольтметр, при этом один из раздельных входов одного из дополнительных триггеров подсоединен к выходу датчика предельного усилия, выходы этого триггера подключены к одним из входов логического элемент 2 И-2 ИЛИ, один из выходов другого дополнительного триггера подключен к другому входу логического элемента 2 И-2 -ИЛИ, к четвертому входу которого и к одному из раздельных входов указанного триггера подсоединен выход третьего логического элемента И, выход логического элемента 2 И2 ИЛИ подключен к входу дополнительного реверсивного счетчика импульеов, к управляю1цим входам которого подключены выходы четвертого триггера, выход этого счетчика подключен к выходу Запуск цифрового вольтметра, одна из клемм измерительного входа которого подсоединена к клемме для подключения потенциального вывода подвижного контакта проверяемого микровыключателя, другая клемма измерительного входа цифрового вольтметра подсоединена к выходам ключевых элементов, вход одного из которых подсоединен к клемме для подключения- потенциального вывода размыкающих контактов, к клеммам для подключения токового вывода которых прдсоединен управляющий вход этого ключевого элемента, вход другого ключевого элемента подсоединен к клеммам для подключения потенциального вывода замыкающих контактов проверяемого микровыключателя, к клеммам для подключения токового вывода которых подсоединен управляющий вход этого ключевого элемента.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения ходов приводного элемента микровыключателя содержит шток 1, элемент преобразователя вращательного движения вала двигателя 2 в поступательное, цифровой указатель 3 (счетчик импульсов) рабочего хода приводного элемента 4 микровыключателя 5, цифровой указатель 6 (счетчик импульсов) дополнительного хода, датчик 7 соприкосновения, датчик 8 перемещения, представляющий собой преобразователь линейных перемещений в число импульсов, датчик 9 предельного усилителя, логические элементы И 10 - 12, триггеры 13 - 16 с раздельными входами, датчик 17 изменения направления перемещения штока 1, формирующий сигнал в момент изменения направления пере метения штока на обратное при его возвращении в исходное состояние, реверсивный счетчик 18 импульсов, этом выход датчика 8 перемещения подключен к одному из входов логических элементов И 10 - 12, выход датчика 7 сопри| основения подключен к одному из входов .триггера 13, др гой вход этого триггера подключен к цепи замыкаетдих контактов проверяемого микровыключателя 5, к кото рым через резистор 19 может быть подключено постоянное напряжение, выход триггера 13 подсоединен к другому входу логического элемента И 10, подключенного к входу цифро вого указателя 3 счета рабочего хо да, один из входов триггера 14 под соединен к цепи замыкаюцих контактов микровыключателя 5, к Другому входу этого триггера подключен выход датчика 9 предельного усилия, выход триггера 14 подсоединен к другому входу логического элемента И 11, подключенного к входу цифрового указателя 6 счета дополнитель ного хода,- к входу реверсивного счетчика 18 подключен выход логиче кого элемента И 12, выход триггера 15 подсоединен к другому входу это логического элемента И и к одному из выходов триггера 16, один из вхо дов триггера 15 подключен к цепи замокающих контактов микровыключате ля 5, а другой его вход подключен к цепи размыкающих контактов микровыключателя 5, к которым через резистор 20 подключено постоянное напряжение, к управляквдим входам реверсивного счетчика 18 подклЕочены выходы триггера 16, один из входов j OTOporo подключен к выходу датчика 17 изменения направления перемещения штока; устройство также содержит триггеры 21, 22 с ра дельными входами, логический элемент 2.И-2 ИЛИ23, реверсивный счет чик 24 импульсов, ключевые элемен ты 25, 26, цифровой вольтметр 27 при этом один из раздельных входов триггера 21 подсоединен к выходу датчика 9 раздельного у.силия, выход этого триггера подключены к одним из входов логического элемента 2 И 2 ИЛИ 23, один из выходов триггера 22 подключен к другому входу логического элемента 2 И-2 ИЛИ 23,к ч вертому входу которого и к одному из раздельных входов триггера 22 подсоединен выход логического элемента И 12, выход логического эл мента 2 И-2 ИЛИ 23 подключен к входу реверсивного счетчика 24 импульсов, .к управлякхцим входам которого подключены выходы триггера 16, выход этого счетчика подключен к входу Запуск цифрового вольтметра 2 одна из клемм измерительного входа iкоторого подсоединена к потенциаль ному выходу размыкающих и за ыкающнх контактов проверяемого млкровыключателя 5, другая клемма измерительного выхода вольтметра 27 подсоединена к выходам ключевых элементов 25, 26 вход ключевого элемента 25 подсоединен к другому потенциальному выводу размыкающих контактов, к токовому выводу которых подсоединен управляющий вход этого ключевого элемента, ;Вход ключевого элемента 26 подсоеди1нен к потенциальному выводузамыкаю:щих контактов проверяемого микровыключателя 5, к токовому выводу которых подсоединен управлякадий вход этого ключевого элемента. В исходном состоянии шток 1 находится в таком положении, что датчик 7соприкосновения не касается приводного элемента 4 микровыключателя 5, находящегося в контактном приспособлении (на схеме показаны только потенциальные и токовые выводы этого приспособления), при этом на резисторе 20 появляется сигнал логической 1, поступающий на управляющий вход ключевого элемента 25 и на вход триггера 15. Цифровой вольтметр 27 фиксирует падение напряжения на размыкающих контактах проверяемого микровыключателя 5, пропорциональное изменяемому сопротивлению электрического контакта, и выводит информацию о его значении на цифровое табло (не показано). При вращении двигателя 2 происходит поступательное перемещение aiTOка 1 и нажатие на приводной элемент 4микр.овыключателя 5. с вьохода датчика 8 перемещения поступают импульсы на входы элементов И 10 - 12. В момент сопротивления штока 1 с приводным элементом 4 микровыключателя 5 датчик 7 соприкосновения выдает сигнал, который поступает на вход триггера 13 и перебрасывает его в такое состояние, чтобы выходной сигнал триггера 13 разрешил прохождение импульсов с датчика 8. перемещения на вход цифрового указателя 3 рабочего кода. При замыкании замыкающих контактов проверяемого микровыключателя 5на резисторе 19 выделяется сигнал логической 1, который поступает на .вход триггера 13 и формирует на его выходе сигнал, запрещакадий прохождение импульсов с выхода датчика 8 перемещения через логический элемент И 10 на вход цифрового указателя 3. 8цифровом указателе 3 записывается число импульсов, пропорционапьное рабочему ходу приводнсго элемента 4. Этот же сигнал с р-зистора 19 поступает на вход три1гера 14 и переключает его, тем сам1;м разрешая прохождение импульсов через логический элемент И 11 на вход цифрового

указателя б дополнительного хода. . Сигнал с резистора 19 поступает такж на вход триггера 15, формируя на его выходе сигнал,разрешающий прохождение-импульсов через логический элемент И 12 на вход реверсивного счетчика.

Импульсы с выхода логического рлемента И 12 поступают на вход триггера 22, осуществляющего деление поступающих импульсов на два, и на один из выходов логического элемента 2 И - 2 ИЛИ 23, на другой вход которого, поступают импульсы с выхода триггера 22. На другие входы логического элемента 2 И-2 ИЛИ 23 подаются прямой и инверсный сигналы с триггера 21 таким образом, что в исходном состо гнии через логический элемент 2 И-2 ИЛИ 23 на вход реверсивного счетчика 24 поступают импульсы с выхода триггера 22. Для управления режимом работы реверсивных счетчиков 18, 24 (вычитание или суммирование ) используется, триггер 16, управляемый сигналом с датчика 17 изменения направления перемещения штока. При перемещении штока 1 в прямом направлении триггер 16 находится в таком состоянии, что его выходные сигналы заставляют счетчики 18, 24 работать в режиме вычитания. Сигнал с резистора 19 также подается на управляющий вход ключевого элемента 26, подключающего потенциальный вывод замыкающих контактов микровыключателя 5 ко входу ци-фрового вольтметра 27.

Цифровой указатель 6 дополнительного хода просчитывает импульсы с датчика 8 перемещения до момента срабатывания датчика 9 пределъного усилия, сигнализирующего об окончании дополнительного хода. Сигнал с датчика 9 предельного усилия поступает на вход триггера 14, формирующего сигнал, запрещающий прохождение импульсов через логический элемент И 11 на вход цифрового указателя 6 дополнительного хода. Сигнал с выхода датчика 9 предельного усилия также поступает на вход триггера 21 и переводит его на такое состояние, при котором через логический элемент 2 И-2 ИЛИ 23 на вход реверсивного счетчика 24 проходят импульсь с выхода логического элемента И 12. К моменту поступления сигнала с выхода датчика 9 в счетчике 24 зафиксировано число импульсов, пропорционгитьное половине дополнительного хода, так как до поступления на вход счетчика 24 число импульсов, поступа сщих с выхода JJOГИчecкoгo элемента И 12, делилось на два триггром 22.

Сигнал с датчика 9 предельного |Усилия поступает также на блок управдения Сне показан), осуществляющий

реверсирование двигателя 2. Поскольку механическая система инерционна, имеется некоторый выбег штока после команды с датчика 9 предельного усилия, необходимо этот выбег фиксирова;ть,. поэтому в течение выбега через логический элемент 2 И-2 ИЛИ 23 на вход- счетчика 24 поступают импульсы с выхода логического элемента И 12, минуя триггер 22.

По окончании выбега и начале об-, ратного движения штока 1 датчик 17 изменения направления перемещения штока выдает команду на триггер 16, который перебрасывает и переводит счетчики 18, 24 в режим суммирования . При обратном перемещении штока 1 счетчик 24 считает импульсы с выхода датчика 8 перемещения, поступающце через логические элементы И 12 и 2 И-2 ИЛИ 23 на его вход.В какойто момент времени выходное состояние счетчика 24 равно нулю. Положение штока 1.в момент точно соответствует выборке половины дополнительного хода приводного элемента 4 микровыключателя 5, ив этот же момент на вход Запуск цифрового вольтметра 27 подается команда на измерение.сопротивления электрического контакта замыкающих контактов микровыключателя 5.

Счетчик 18 при обратном движении штока 1 просчитывает импульсы с выхода датчика 8 перемещения до момента обратного переключения микровыключателя 5 и замыкания его размыкающих контактов. К моменту замыкания размыкающих контактов микровыключателя 5 в счетчике 18 фиксируется число импульсов, пропорциональное дифференциальному ходу микровыключателя 5. При замыкании размыкающих контактов сигнал с резистора 20 поступает на вход триггера 15 и формирует на его выходе сигнал, запрещакхдий прохождение импульсов с выхода датчика 8 перемещения через логический элемент И 12 на вход счетчика 18.

Предлагаемое устройство измеряет несколько параметров микровыключателя, а именно: рабочий, дополнительный, дифференциальный ходы приводного элемента, сопротивление электрического контакта размокающих и замыкакдцих контактов, в чем и состоит расширение его функциональных возможностей .

Использование изобретения позволяет- расширить функциональные возможности устройств для измерения за счет чего обеспечивается повышение производительности труда и снижение трудоемкости контроля при проведении проверки параметров.на этапах изготовления и эксплуатации микровыключателей. Формула изобретения Устройство для измерения ходов приводного элемента микровыключател содержащее шток, элемент преобразования вращательного движения в пост пательное, цифровые указатели счета хода, датчики соприкосновения, пере мещения, предельного усилия, логические элементы И,, триггеры с раздельными входами, датчик изменения направления перемещения штока, реверсивный счетчик импульсов, при этом выход датчика перемещения подключен к одному из входов логических элементов И, выход датчика соприкосновения подключен к одному из входов одного из триггеров, дру гой вход которого подключен к-клем мам для подключения токового вывод замыкающих контактов проверяемого микровыключателя, выход этого триг гера подсоединен к другому входу одного из логических элементов И, подключенного к входу цифрового у,к зателя счета рабочего хода, один из входов другого триггера подсоединен к клеммам для подключения токового вывода замыкающих контактов микровыключателя, к другому вхо ду этого триггера подключен выход датчика предельного усилия, выход указанного триггера подсоединен к другому входу другого логического элемента И, подключенного к входу цифрового указателя счета дополнительного хода, к входу реверсивного счетчика подключен выход третьего логического элемента И, выход трет го триггера подсоединен к другому входу третьего логического элемента И и к одному из входов четвертого триггера, один из входов третьего триггера подключен к клеммам для подключения токового вывода эамлкагадих контактов микровыключателя, другой его вход подключен к клеммам для подключения токового вывода размыкающих контактов микровыключателя, к управляющим, входам реверсив ного счетчика подключены выходы четвертого триггера, другой вход ко торого подключен к дыходу датчика изменения направления перемещения штока, отличающее, ся тем, что, с целью раоиирения функциональных возможностей устройства, в него введены дополнительные триггеры с раздельными входами, логический элемент 2 И-2 ИЛИ, дополнительныЯ реверсивный счетчик импульсов, ключевые элементы, цифровой вольтметр, при этом один из раздельных входов одного из дополнительных триггеров подсоединен к выходу датчика предельного усилия, выходы этого триггера подключены к одним из входов логического элемента 2 И-2 ИЛИ, один из выходов другого дополнительного триггера подключен к другому входу логического элемента 2 И-2 ИЛИ, к четвертому входу которого и к одному из раздельных входов указанного триггера подсоединен выход третьего логического з лемента И, выход логического элемента 2 И-2 ИЛИ подключен к входу дополнительного реверсивного счетчика импульсов, к управлянадим входам которого подключены выходы четвертого триггера, выход этого счетчика подключен к входу Запуск цифрового вольтметра, одна из клемм измерительного входа которого подсоединена к клемме для подключения потенциального вывода подвижного контакта проверяемого микровыключателя, другая клемма измерительного входа цифрового вольтметра :подсоединена к выходам ключевых эле| 4ентов, вход одного из которых подсоединен к клемме для подключения потенциального вывода размыкаквдих контактов, к клеммам для подключения токового вывода которых подсоеди- нен управляющий вход этого ключевого элемента, вход другого ключевого элемента подсоединен к клеммам для подключения потенциального вывода замыкающих контактов проверяемого Микровыключатвля,к клеммам для подключения токового вывода которых подсоединен управляющий вход этого ключевого элемента.