Устройство для автоматической сортировки цилиндрических изделий Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 G01B7/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СОРТИРОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для автоматической сортировки электропроводящих цилиндрических изделий с переменным полем допусков по их длине. Известно устройство для автоматической сортировки цилиндрических изделий, содержащее проходной вихретоковый преобразователь, последовательно соединенные автогенератор с включенньп 4 в его контур проходным вихретоковым преобразователем, измерительный блок и блок регистрации Недостаток известного устройства заключается в низкой надежности сор тировки изделий с переменным полем допусков по их длине. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус ройство для автоматической сортиров ки цилиндрических изделий, содержащее трубопровод для перемещения изд лий, два измерительных накладных вихретоковых преобразователя, устан ленных на внешней поверхности трубо провода диамет 1ально противоположно друг относительно друга, последовательно соединенные вспомогатель ный вихретоковый преобразователь и формирователь, последовательно соединенные измерительный блок, вычислительный блок, блок сравнения и блок регистрации 2 . Однако и это устройство не обладает необходимой надежностью сортировки цилиндрических изделий с переменным полем допусков по их длине. Цель изобретения - повышение надежности сортировки цилиндрических изделий с переменным полем допусков по их длине. Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено дополнительными 2п-2(п$;2) измерительными накладными вихретоковы- . ми преобразователями, размещенньми равномерно на внешней поверхности трубопровода и в одной плоскости с основными, 2п управляемыми автогенераторами с включенныгли в их колебательные контуры соответствующими измерительными накладными вихретоковыми преобразователями, двумя логическими схемами ИЛИ, входы первой из них соединены с соответствующими выходами автогенераторов, а ее выход соединен со входом измерительного блока, выполненного управляем1лм

и подключенного управляющ11м входом к выходу второй логической схемы ИЛИ последовательно соединенными тактовым генератором и распределителем, подключенным 2п выходами к соответствующим управляющим входам 2п автогенераторов и входам второй логической схемы ИЛИ, 2п+1-м выходом - к вхбду сброс вычислительного блока, 2п + 2г-м выходом - к управляющему входу блока сравнения, переключающий вход которого соединен с выходом формирователя, и блоком хранения информации, вклюххенным между 2п+3-м выходом распределителя и суммирующим входом вычислительного блока, а вспомогательный преобразователь установлен с осевым смещением вдоль трубопровода относительно плоскости размещения измерительных преобразователей.

Вычислительный блок устройства выполнен в Bi-оде реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство для автоматической сортировки цилиндрических изделий содержит трубопровод 1 для перемещения изделий, 2п измерительных накладных вихретоковых преобразователей 2 , размещенных равномерно на вненей поверхности трубопровода 1 в одной размеЕ1енных равномерно на внешней поверхности трубопровода 1 в одной плоскости, вспомогательный вихретоковый преобразователь 3, установленный с осевым смещением относительно этой плоскости, 2п управляемых автогенератора 4.5...(всего 2п) с включенными В их колебательные контуры соответствующими измерительными накладными вихретоковыми преобразователями 2, последовательно соединенные логическая схема б ИЛИ, подключенная своими входами к соответствующим выходам автогенераторов 4, управляемый измерительный блок 7, подключенный своим управляющим входом к выходу второй логической схемы 8 ИЛИ, вычислительный блок 9, выполненный в виде реверсивного счетчика, блок 10 сравнения, соединеный своим переключающим входом через формирователь 11 с вспомогательным вихретоковым преобразователем 3, и регистратор 12, последовательно соединенные тактовый генератор 13 и распределитель 14, подключенный 2п выходами к соответствующим управляющим входам 2п автогенераторов и входам логической схемы 8 ИЛИ, 2П-И-М выходом - к входу сброс вычислительного блока 9, 2п+2-м выходом - к управляющему входу блока 10 сравнения, блок 15 хранения информации, включенный между

выходом распределителя 14 и суммирующим входом вычислительного блока 9, индикатор 16, соединенный своими входами с выходами формирователя 11 и вычислительного блока 9, соответственно. Вспомогательный преобразователь 3 установлен с осевым смещением вдоль трубопровода .1 относительно плоскости размещения измерительных преобразователей.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 17 под действием собственного веса перемещается по трубопроводу 1 и взаимодействует с измерительными накладными вихретоковыми

преобразователями 2, преобразующими величины соответствующих зазоров между изделием и -м преобразователем в частоту -i-ro автогенератора 4,5.. 2п.

Для контроля и измерения диаметра d изделия из расстояния D между попарно соосно распо.ложенными преобразователями 2 вычитаются величины зазоров 2. между этими же

преобразователями и контролируег 1ым

.... л f

изделием 16.

3-D-(.-tz)

Измеренный устройством диаметр изделия d сопоставляется в блоке 10 сравнения со значением диаметра изделия, задаваемым технической документацией. Сравнение производится в цифровой форме в соответствии с неравенством. .

d., (. 3 3

где d- - заданное технической докуменn тацией значение диаметра изделия,

ud - допустимое отклонение диаметра изделия от d .

При выполнении неравенства (1 изделие считается годным, в противном 5 случае оно бракуется.

Изменение поля допуска происходит по достижению изделием 17 вспомогательного преобразователя 3, смещенного относительно измерительных на 0 величину Н. Выбор расстояния Н зависит в каждом конкретном случае от контролируемого изделия и распределения поля допуска на диаметр по его длине. Цикличность работы устройст5 за задается распределителем 14, которым управляет тактовый генератор 13-. Частота тактового генератора 13- выбрана с учетом максимально возможной скорости перемещения изделия 17. .. Последовательность импульсов U с выхода распределителя 14 показана на фиг.2.

В интервале времени t t осуществляется установка в исходное состоя-илё реверсивного счетчика.

В интервале времени t 2 распределитель .14 дает разрешение на поступление импульсов U из блока 13 хранения информации о расстоянии D на суммирующий вход реверсивного счетчика.

В интервале времени t -txподается разрешающий потенциал от распределителя 14 на управляющий вход одного из автогенераторов 4 и одновремен но через вторую схему ИЛИ 8 - на управляющий вход измерительного блока 7, что необходимо для его синхронной работы.

В интервале времени bj.-t подается разрешающий потенциал от распределителя 14 на управляющий вход автогенератора .4, измерительный преобразователь 2 которого расположен соосно с преобразователем ранее опрошенного автогенератора, и одновременно через вторую схему ИЛИ 8 на управляющий вход измерительного блока 7.

В интервале времени feg--tgC выхода распределителя 14 сигнал поступает на управляющий вход блока 10 сравнения, где с этого момента осуществляется сравнение допустимого значения диаметра с полученным.

Далее цикл работы распределителя 14 повторяется. Информация о зазорах, получаемая на выходах автогенераторов 4, поступает через первую схему б ИЛИ на сигнальный вход измерительного блока 7. В измерительном блоке 7 из сигналов, поступающих с выхода автогенераторов 4, вьщеляется п периодов и происходит их заполнение выcoкoчacтoтны и стабильными колебаниями. Для наглядности на фиг.2 показано вьщеление половины периода. С выхода измерительного блока 7 напряжение Ug- поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 9. Временная диаграмма, показывающая изменение состояния реверсивного счетчика 9, соответствует изменению Ug. По состоянию реверсивного счетчика 9 можно судить об абсолютном значении диаметра изделия 17. Это осуществляется с помощью индикатора 16 в момент поступления управляющего сигнала с формирователя 11.В индикаторе 16 хранится информация об одном измерении до постуления на контроль следующего изделия

В блоке 10 сравнения происходит сопоставление в цифровой форме измеренного и допустимого диаметров. Изменение величины поля допуска происходит в момент поступления на перключающий вход блока 10 сравнения управляющего сигнала из формирователя 11. Если измеренный диаметр не попадает в поле допуска, то на выход блока 10 сравнения появляется сигнал U-y , сигнализирующий о наличии брака Этот сигнал поступает в блок 12 регистрации для визуальной или звуковой сигнализации о наличии дефекта в контролируемом изделии 17.

При перемещении изделия 17 по центру трубопровода 1 (интервал времени -f ;) частоты автогенераторов 4 одинаковы (интервал времени ц- t, и ., Ug.Ha суммирующий вход реверсивного счетчика 9 подается одиннадцать импульсов U, эквивалентных расстоянию D (интервал

0 времени tj,- t)- На вычитающий вход реверсивного счетчика 9 подается восемъ импульсов ир-гэквивалентных за С1оам . и i(интервал времени tp- tg-). Временная диаграмма, показывающая изме5нение состояния реверсивного счетчика в интервал времени t - tg соответствует диаграьаде Ug.

В случае нарушения неравенства 2 iN It блок 10 сравнения форми0рует сигнал, сообгдающий о перемещении бракованного изделия, здесь N импульсов в реверсивном счетчике в момент опроса блокд сравнения, 2 и 4 - условные числа, определяющие величину поля допуска.

5

Состояние реверсивного счетчика в момент времени tg- характеризуется УСЛОВНЫ - числом 3, говорящим о том, что изделие 17 без дефекта.

Временные диаграммы для случая .не0равенства зазоров fe 2 показаны на фиг.2 (интервал времени Ь(,1л) В момент опроса fc блока 10 сравнения в реверсивном счетчике записано также число 3. Изделие будет считать5ся годным. Влияние смещения устраняется за счет использования практически линейного участка зависимости частоты автогенераторов от зазора. ,

0

Случай перемещения изделия с .дефектом показан на временной диаграмме фиг. 2 в интервале времени . К моменту времени t, в реверсивном счетчике 9 записано условное число, равное 1. Это говорг т о том, что из5делие 17 бракованное. На выходе блока 10 сравнения появляется сигнал U,. свидетельствующий об этом.

Описанное устройство позволяет сортировать изделия с учетом пере0менного допуска по их длине, что повышает надежность сортировки.

Формула изобретения

Источники информации

принятые во внимание при экспертизе

№ 527587, кл. G 01 N 27/86, 1976 (прототип ).

ff fff

J

tf

Ui

Ц0.4

Ue

1/7

/

fr f,

8 S rff rf

rs

a,

-3-/

ад

-a-/

l

.. у