Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии Советский патент 1982 года по МПК B07C5/08 

вому входу второго дополнительного элемента И, второй - к первому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связан с первым входом механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен к первому входу третьего дополнительного триггера, ;который первым выходом через первый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми входами меха-низма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход вто рого дополнительного элемента И - с третьими входами механизма разбраков ки и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока управления, при этом выход блока форми рования импульсов через второй элемент задержки связан с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, а выход к первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а через посл довательно соединенные первый элемен задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудный селектор с выходом амплитудного детектора, вы ход индикатора положения стержней связан со вторыни входами второго, третьего и четвертого дополнительных элементов И и через второй дополните льный блок формирования - с управляю щими входами второго и третьего дополнительных триггеров. На фиг. 1 приведена блок-схема пред-; лагаемого устройства для автоматичес кой сортировки стержней по шагу винтовой линии; на фиг, 2 - расположение первичных преобразователей вазон Контроля,на фиг.3,4 и 5 - временные диаграммы работы устройства, г Устройство содержит размещенные п окружности первичные преобразователи 1, токовые катуижи индуктивности 2 которых подключены к генератору переменного тока 3, а измерительные 4 - к последовательно соединенным амплитудному детектору 5 и блоку формирования импульсов напряжения б, элемент счета 7, подключенный первым выходом через триггер 8- к первому входу элемента И 9, индикатор положения стержней 10, через первый вход блока управ ления 11 связанный с приводом механизма перемещения изделий 12, механизм разбраковки 13, элемент ИЛИ 14, амплитудный селектор 15, дополнительные блоки формирования импульсов 16 и 17 дополнительные элементы И 18 - 22, элементы задержг и 23 и 24, дополнитешь ные, триггеры 25,26 и 27,механизм перемещения 28 изделия, стержень 29, причем I первый вход первого дополни- тельного триггера 25 подключен к второму выходу элемента счета 7, а выходк первому входу первого дополнительного элемента И 18, второй вход которого связан с выходом первого дополнительного, блока формирования импульсов 16 и вторым входом элемента И 9, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера 26, первый вход которЪго подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента и 19, второй - к первому входу третьего дополнительного элемента И 20, выход которого связан с первыми входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, выход первого дополнительного элемента И 18 подключен к первому входу третьего дополнительного триггера 27, который первым входом через первый вход четвертого дополнительного элемента И 21 связан с вторыми входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И 19 - с третьими входами механизма разбраковки 13 и элемента ИЛИ 14, выход которого подключен к второму входу блока управления 11, при этом выход блока фоЕ мирования импульсов напряжения 6 че-. рез второй элемент задержки 24 связан с первым входом пятого дополнительного элемента И 24, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора 15, а вьоход - к первому входу элемента счета 7, второй вход которого связан с управляющими входами триггера 8 и первого дополнительного триггера 25, а через последовательно соединенные первый элемент задержки 23, первый дополнительный блок формирования импульсов 16 и амплитудный селектор 15 - с выходом амплитудного детектора 5, выход индикатора положения стержней 10 связан с вторыми входами второго, третьего и четвертого, дополнительных элементов.И 19, 21 и 20 и через второй дополнительный блок формирования 17 - с управляющими входами второго и третьего дополнительных триггеров 26 и 27. Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии работает следующим образом. Механизм 28 перемещает с постоянной скоростью V контролируемые стержни 29 через зону контроля, образованную преобразователями 1, в зону разбраковки, исключая при этом вращение стержней вокруг продольной оси. Стержни 29 выполнены из электропроводного материала в виде одно- или многозаходного винта, при этом годные стержни имеют длину Z и шаг винтовой линии 3„о„ + г-Д® симальный допуск на шаг. Токовые катушки 2f подключенные к генератору 3, наводят в стержне 29 йихревые токи, электромагнитное поле которых вызывает появление в измерительных катушках 4 вносимого напряжения, изменяющегося в зависимости от положения ребра стержня 29 относительно преобразователя 1, Первичные преобразователи 1, количество которых равно N, установлены по окружности вокруг стер жня 29 (см.фиг. 2) так, что при продольном его перемещении чорез зону -контроля вносимые напряжения в любых двух измерительных катушках 4 не изменяются синфазно, т.е. максимумы вносимых напряжен ий не появляются од новременно. Измеритель11ые катуижи 4 включены последовательно-согласно, поэтому суммарное напряжение всех измерительных катушек имеет число мак-симумов, равное числу максимумов во эсех N измерительньзх катушках. -При продольном перемещении стержня через зону контроля положение его ребер относительно катушек преобразователей будет периодически меняться, при этом с той же частотой будет меняться амплитуда вносимого суммарного напряжения. При прохождении стержня через зону контроля суммарное напряжение имеет п максимумов, определяемое на соотношения n.-JiiL количеству первичных преобразователей;число заходов винтовой линии;шаг винтовой линии; длина стержня. Суммарное напряжение измерительны катушек при контроле годного стержня может иметь число максимумов , определяемое из соотношения год Nkl где п„„„ паке ,«voiK.c Таким образом, если при контроле стержня суммарное напряжение имеет число максимумов nj n „„ , то стег жень имеет шаг винтовой линии, превы шающий допустимый, а при п, п, стержень имеет шаг винтовой линии меньше допустимого. Суммарное напряжение катушек 4 детектируется детект ром 5, и низкочастотное напряжение и5 (см. фиг. 3, 4 и 5) поступает на формировааель 6 и амплитудный селектор 15. Формирователь б вырабатывает импульсы напряжения U6, соответству щие по времени максимумам напряжения US. Амплитудный селектор 15 вырабаты ,вает напряжение в том случае, если напряжение U 5 превышает заданный ур вень Uc т.е. в момент нахождения сте жня 29 в зоне контроля. Импульсы (J6 с формирователя 6 через элемент 24 задержки поступают на один из входов злемента И 22, на другой вход которого подается напряжение U.15 с селектора 15. Время задержки t24 элемента 24 выбирается из соотношенияС 24 21с NV Импульсы с элемента И 22 поступаю т на вход элемента 7 счета, на первом выходе которого появляется импульс при поступлении на вход 1 4 льсов, а на втором выходе - при поступлении на вход (Пц,д,с, + 1) импульсов .Использование амплитудного селектора 15,5 элемента 24 задержки и элемента амплитудного селектора 15, элемента 22 .задержки и элемента И 22 повыгпает помехоустойчивость устройства, поскольку прохождение помехи любого уровня на вход элемента 7 невозможно при отсутствии, стержня в зоне контроля. Рассмотрим работу устройства -при контроле стержня, имекяцего шаг S больше предельно допустимого (см. фиг. 3). В этом случае на вход элемента 7 поступит число импульсов ng п(ц, поэтому 1за выходах его напряжение отсутствует. Триггеры 25 и 8 находятся в исходном состоянии, в котором на их выходах напряжение также отсутствует. После выхода стержня из зоны контроля напряжение на выходе детектора уменьшается, и селектор 15 переходит в первоначальное состояние. Задним фронтом импульса с селектора 15 запускается формирователь 16, который вырабатывает импульс длительностью -у-,где д - расстояние на лиНИИ контроля между двумя стержнями, поступающий на входы элементов И 9 и 18. Элементы И 9 и 18 импульсов не вырабатьшают, поскольку на их другие входы напряжения не подаются, поэтому триггеры 26 и 27 также остаются в ИСХОДНОМ состоянии, в котором со второго, выхода триггера 26 напряжение подается на вход элемента И 20, а со второго выхода триггера 27 - на вход элемента И 19. Импульс с формирователя 16 через элемент 23, имеющий за- . держку 23- 16 поступает также на установочные входы триггеров 8 и 25 и элемента 9 счета, которые при этом переводятся в первоначальное состояние, после чего устройство готово для контроля следуияцего стержня. Устройство имеет повышенную производительность по сравнению с известным, поскольку контроль следующего стержня ,- - . начинается до момента разбраковки прюдьщущего. Проконтролированный стержень переметается разбраковки и достигает индикатора 10 положения. В качестве индикатора 10 целесообразно применять вихретоковый накладной преобразователь, который является бесконтактньам/ обладает высокой надежностью и точностью, не требует специальных условий работы и работоспособность его не зависит от скорости V перемещения изделий. При срабатывании индикатора 10 импульс с его выхода поступает на входы элементов И 20, 21 и 19, при этом только элемент И 20 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки, который направляеа стержень в магази Брак + (не показан). Импульс с элемента И 20 поступает также на вход элемента ИЛИ 14, импульс которого подается на вход блока 11 управления , на другой вход которого поступает импульс с индикатора 10. Блок 11 вьщаНеисправностьет сигнал и останав ливает привод 12 механизма 28 перемещения, если импульс с элемента 14 ИЛИ поступает в блок 11 раньше, чем импульс с индикатора 10, а также в случае, когда при поступлении импульса с индикатора 1-0 импульс с элемента 14 отсутствует. Использование элемента ИЛИ 14 и блока 11 управления повышает надежность работы устройства, поскольку непрерывно ведется контроль его работоспособности. Аналогично работают элемент 14 и блок 11 при поступ-; лении на входэлемента 14 импульсов с элементов И 19 и 21. При выходе стержня из зоны разбраковки индикатор 10 возвращается в исходное состояние, при этом задним фронтом его импульса запускается формирователь 17, вырабатывающий импульс

С

который постуЧ-

23

пает на установочные входы триггеров 26 и 27 и возвращает их в начальные состояния.

При контроле годных стержней (см. фиг. 4) на вход элемента 7 счета поступает Прод импульсов, число которых лежит в пределах п„„ц Ппзд мак при этом импульс с первого выхода эле мента 7 счета подается на вход триггера 8, Напряжение с триггера 8 подается на вход- элемента И 9, который . вырабатывает импульс при поступлении на другой вход его импульса с формирователя 16 (после выхода стержня из зоны контроля). Импульс с элемента И 9 перебрасывает триггер 26, при этом напряжение с первого выхода его подается на вход элемента И 19. При входе стержня в зону разбраковки срабатывает индикатор 10, и импульс с него подается на элементы И 19, 20 и 21, при этом импульс вырабатвлвает только элемент И 19. Импульс с элемен та И 19 поступает на механизм 13 разбраковки, которай Направляет стержень в магазин Годные (не показан). В. остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом S, большим допустимого. ,

Формула изобретения

Устройство для автоматической сортировки стержней по шагу винтовой линии, содержащее размещенные по окружности первичные преобразователи, токовые катушки которых подключены к генератору переменного тока, а измерительные - к последовательно соединенным детектору и блоку формирования импульсов напряжения, элемент счета, подключенный первым выходом через триггер к первому входу элемента И, индикатор положения стержней, через первый вход блока управления связанный с приводом механизма перемещения изделий, и механизм разбраксвки, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно имеет элемент ИЛИ, амплитудный селектор, дополнительные блоки формирования импульсой, элементы И, элементы .задержки и триггеры, причем первый вход первого дополнительного триггера подключен к второму выходу элемента счета, а выход - к-первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого связан с выходом При контроле стержней, шаг винтовой линии которых меньше допустимого, на вход элемента 7 счета поступает число импульсов п„ при этом . с обоих выходов элемента 7 импульсы поступают соответственно на входы триггеров 8 и 25. Напряжения с триггеров 8 и 25 подаются на элементы И 9 и 18, которые срабатывают при поступлении на другие входы их импульса с формирователя 16. Импульсы с элементов И 9 и18 поступают на входы триггеров 26 и 27 соответственно, которые при этом перебрасываются в другое состояние. Напряжение с триггера 26 поступает на элемент И 19, а с триггера 27 - на элемент И 21. При входе стержня в зону разбраковки импульс с индикатора.10 поступает на элементы И 19, 20 и 21, ПРИ этом только элемент И 21 вырабатывает импульс, поступающий на механизм 13 разбраковки. Механизм 13 направляет стержень в магазин Брак - (не показан). В остальном устройство работает так же, как при контроле стержней с шагом, большим допустимого. Предлагаемое устройство обеспечивает контроль и сортировку стержней , выполненных из электропроводного материала, по усредненному шагу винтовой линии при изменении скорости их перемещения через зону контроля в широких пределах. Устройство обладает повышенной производительностью и помехоустойчивостью по сравнению с прототипом, а также высокой надежностью в работе.

первого дополнительного блока формирования импульсов и вторым входом элемента И, выход которого связан с первым входом второго дополнительного триггера, первый выход которого подсоединен к первому входу второго дополнительного элемента И, второй - к первому входу третьего дополнительного элемента И, выход которого связан с первыми входс1ми механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход первого дополнительного элемента И подключен- к первому входу третьего дополнительног триггера, который первым выходом чере первый вход четвертого дополнительного элемента И связан с вторыми входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, а вторым выходом через третий вход второго дополнительного элемента И - с третьими входами механизма разбраковки и элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу блока управления, при этом выход блока формирования импульсов через второй элемент задержки связан с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу амплитудного селектора, а выход - к первому входу элемента счета, второй вход которого связан с управляющими входами триггера и первого дополнительного триггера, а через последовательно соединенные первый элемент задержки, первый дополнительный блок формирования и амплитудный селектор - с выходом амплитудного де.тектора, в;ыхрд индикатора положения стержней связан с вторыми входами второго, третьего и четвертого дополнительных элементов И и через второй дополнительный блок формирования - с управляющими входами второго и третьего дополнительных триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 645420, кл. В 07 С 5/08, 1977.

Щ

Щ т

W8 Щ

mjg fffff i/гд 1/г1

VfS

т

fff

Л

Л

П

SL I- i i i I i i 1 I I I I i i i v7 ill i I i 3с i a I -J . -.. . .

Фиг. 4 I t I It 1 1 ; / / .L t 1 i I I t ( /