Устройство для автоматической разбраковки электропроводных изделий по длине Советский патент 1982 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть ко пользовано для разбраковки электропроводных изделий, например металл ческих трубок или стержней. Известно устройство для автоматической разбраковки изделий по длине, содержащее электромагнитный преобразователь, начала изделий, первый электромагнитный преобразователь конца изделия, расположенный на расстоянии, рав ном 1 минимально допустимой длине изделия от электромагнитного преобразователя начала нгделия, второчи электромагнитный преобразователь конца изделия, расположенный на расстоянии, равном минимально допустимо длине изделия, первый, второй и третий блоки формирова ния сигналов, входом подключенные к вы ходу соответствующего преобразователя, арифметико-логический блок, сигнальные входы -которого подключены к выходам, соответственноJпервого и второго блоков формирования сигналов, механизм сортировки, вход которого подключен к выходу арифметикб-логического блика, одно- вибратор, вход которого подключен к выходу третьего б лека формирования сигналов, а выход - к управляющему входу арифметико-логического блока С1 . Недостатком данного устройства я&ляется зависимость точности измерения длины от электромагнитных свойств и изменения диаметра или поперечного раэмера изделий. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматической разбраковки электропроводных изделий по длине,содержащее последовательно соединенные электромагнит ный преобразователь, блок формирования сигналов, арифметико-логический блок и механизм сортировки 2 . Устройство содержит также второй измерительный канал с идентичным электромагнитным преобразователем, одно- вибратор и механизм перемещения изделий через преобразователи. , Недостатком известного устройства является необходик ость предъявления жестких требований к механизму перемещения изделий через преббразователи, нарушение которых приводит к возникновению погрешности при разбраковке иэделий. Действительно, длительность импульса одновибратора определяется, исходя из выбранной скорости перемещения изделий. Длительность импульса одновибратора определяется исходя из выбранной скорости перемещений и максимального допуска на длину изделий иЕ, причем л При увеличении скорости перемепгенип изделия V на величину aV годными будут регистрироваться изделия, у которых отклонение длины от минимально допустимой длины изделия равно (V V) С , Погрещность контроля (j равна ( 1:v лVГ-tV лVT, Как видно из последнего выражения, изменения скорости перемещения изделия uV приводит к возникновению погрешности при измерении длины изделия; кроме того, в устройстве не устранено вариации электромагнитных свойств и изменения поперечных размеров изделий, на точность измерения длины изделий. Электромагнитные преобразователи чувствительны также к нестабильности питающих напряжений, окружающей температуры и другим мещающим факторам Целью изобретения является повышение точности измерения длины электро проводных изделий. Эта цель достигается тем,-что устрой ство, содержащее последовательно соединенные электромагнитный преобразователь, блок формирования сигналов, ари4 метико-логический блок и механизм сортироыда, снабжено блоком памяти, фор.Мйрователей поля допуска, блоком упра& пения и вспомогательным электромагнитг ным преобразователем, арифметико-логический блок вьшолнен четырехвходовым, первый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, второй выход - с первым входом формирователя поля допуска, третий выход - с вторым входом арифметико-логического блока, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно выходы блока памяти и формирователя поля допуска, выход блока формирования сигналов соединен с первыми входами блока памяти и формирователя поля допуска, а вход блока управления - с вспомогательным электромагнитным, преобразователем. На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для автоматической разбраковки но длине электропроводных изделий; на фиг 2 - зависимость частоты блока формирования сигналов (в измерительного автогенератора) от ДЛ1.НЫ изделия при постоянном диаметре; на фиг. 3 - центральная часть зависимости частоты блока формирования сипналов (в виде измерительного автогенератора) от длины при различных электромагнитных свойствах и диаметрах изделий; на фиг. 4 - временные диаграк мы, поясняющие работу устройства. Устройство для автоматической разбраковки по длине электропроводных из-, делий содержит электромагнитный преобразователь (ЭП), состоящий из двух идентичных секций 1 и 2, соединенных пооледо)вательно, вспомогательный преобразователь 3, блок 4 формирования сигналов, блок 5 памяти арифметико-логический блок 6, формирователь 7 поля допусков, блок 8 управления, механизм 9 сортировки, причем ЭП подключен к входу блока 4 формирования сигналов, а вспомогательный преобразователь 3 соединен со входом блока 8 управления; изкюряется изделие 10. Устройство работает следующим образом. . ЭП подключеи к блоку 4 формирования сигналов, выполненному, например, в вцде измерительного автогенератора. Частота измерительного автогенератора зависит от перемещения краев изделия 10 через секции 1 и 2 (фиг. 2). В момент прохождения переднего края изделия Ю через секцию 2 ЭП задний край нсзделия 1О проходит через секцию 1 ЭП. При этом индуктивность секции 1 ЭП начииает увеличиваться, а индуктивность секции 2 ЭП - уменьщаться. Если длина изделия 10 равна расстоянию между секциями 1 и 2 ЭП, то уменьшение индуктивности одной секции компенсирует ся увеличением индуктивности другой секции. При этом частота измерительного Автогенератора, определяемая суммарной индуктивностыо ЭП, остается практически постоянной и равной fj, fj.. Если длина игаелия 10 больше нормы, то частота изме)ительного автогенератора на некотором интервале перемещения изделия повышается (, f-, , fg , fg ), а если длина изделия 10 меньше нормы, то частота уменьшается ( f . f При этом величина максимального отклоч нения частоты пропорциональна величине отклонения длины изделия 10 от нормы. Приведенные на фиг. 3 центральная часть зависи юсти изменения частоты измерительного автогенератора ( , j€,) и интервалы допустимого отклонения частоты (,. uf) иллюстрируют влияние изменения электромагнитны свойств и изменения диаметра изделия 1О, Аналогично влияют и изменения пита ,юших напряжений, температ ы. При этом может существенно измениться ааачание частоты , и, следовательно,, для нормальной работы устройства необходимо изменить и значение допуска частоты Л| При изменении мешающих параметров (для рассматриваемой конструкции ЭП) соблюдается соотношение: Л.„ 4f 4е 4f Таким образом, под действием мещаюших факторов изменяется частота ц , соответствующая длине 0f/ норма, и и меняется отклонение частоты Л f, соот- ветствующее допустимому отклонению и f а их отношение не зависит от указанных мешакишх. факторов. Алгоритм работы ycтpoйctвa, заложенный в арифметико-ло гическом блоке 6, можно представить в следующем виде: . если{(г/-, , то.длина иаделнй больше нормы; если f ц-(Е)7Л , то длина изделий меньше нормы; если f ()-f д, то- норма, где (.е) - значение частоты, зависящее от длины изделия. В исходном состоянии выходы блока 8 управления заблокированы. При прохож дении начала изделия 10 через вспомога тельный преобразователь 3 на вход блока 8 управления поступает сигнал V3 {фиг, 4oi) в момент времени t,-,. При поступлении переднего этого CHINнала с первого выхода блока 8 управления формируется управляющий сигнал Uj . (фиг, 4с) длительностью Т, поступающий на управляющий вход блока 5 памя. ти,/а со второго выхода блока 8 управления - управляющий сигнал . 45 длительностью T-j, поступающий на уп равляющий вход формирователя 7 поля ; допусков. В этот момент времени передНИИ край изделия Ю проходит секцию 1 ЭП, но еще не взаимодействует с секцией 2 ЭП. Соотношение между време - ными, интервалами Т и Т такое же, как и соотношение между эталонной длиной и допуском по длине. Значения частот f и и д f определяются путем сч&ff& числа периодов колебаний с выхода блока 4 формирования сигналов -ад интервалы времени Т и Т. Значение f „ , определяемое в блоке 5 памяти, и знагчение & f, определяемое в фезфмирователе 7 поля допусков, поступают в арифметико-логический блок 6. В момент времени 12 с третьего выхода блока 8 упра&ления на четвертый вход арифметикологического блока 6 поступает сигнал и (фиг. 4л,) длительностью При, этом в арифметико-логическом блоке 6 происходят одновременно измерение теку шей частоты f {CJ за интервал 1)емени Т J и, в соответствии с алгоритмом работы арифметико-логического блока 6, анализ частот (в) , и л . В следующих циклах работы устройства значение ц переписывается из блока 5 памяти, значение Af переписывает- ; ся из формирователя 7 поля допусков, а значение f СЕ) измеряется. Эти операции повтоярются многокра-гно до поступления в момент времени -tj заднего фронта сигнала 0 (фиг. 4а) На фиг. 4 8 , г условно показаны два цикла работы устройства за время прохождения изделия 1О. В реальном же устройстве число циклов зависит от скорости перемещения идцелия 1О, его длины, рабо. -чей частоты автогенератора. С приходом следукацего иэделия работа устройства происходит аналогично. На фиг. 4 fie интервале времени t j- дпоказешы в условном масштабе сигналы устройства при прохождении изделия 1О, длина которого больше нормы, а в интервале времени t (, - t -J сигналы устройства при прохо5 дении изделия 1О, длина которого мевь ще нормы. В интервале времени 4- Ё. условно,, значение д равно 2, ц равно 7, (), , измеренное в интервал времени t9--t4t равно 10. (.С)- ц 3 2, и с выхода арифкютвко-логического блока 6 поступает СКРнал U5 (фиг. 4д) на вход механизма 9 сортировки, говорящий о том, что длина изделия 10 больше нормы, В интервале времени t -1 -), условно, значение д равно 2, н равно 7, (8) , измеренное IB момент времени д-Ц,, равно 4.

)

3 2, и на вход механизма Q сортировки поступает сигнал U5 (фиг, 43), говорящий о том, что длина иэделия меньше нормы.

Технико-экономическое преимушество предлагаемого технического решения заключается в повышении точности измерения за счет учета электромагнитных свойств и изменений в пределах допуска поперечного размера иэделий,

за счет того, что перемещение изделий через электромагнитный преобразователь может осуществляться с практически произвольной скоростью. Кроме того, практически устранено влияние внешней температуры и колебаний, напряжения питания за счет автоматической установки поля допуска по частоте для каждого изделия с учетом действия мешающих факторов, а также перемещения изделий под действием собственного веса и использования для построения устройства цифровой схемотехники. Экономический эффект от внедрения одного устройства составляет 2316 руб. Необходимое число -приборов для отрасли приблизительно равно 1ОО.

Формула изобретения

Устройство для автоматической раз- браковки электропроводных изделий по

длине, содержащее последовательно соединенные электромагнитный преобразователь, блок формирования сигналов, арифметико-логический блок, и механизм сортировки, отличающееся тем что, с целью повышения точности изм&рения, оно снабжено блоком памяти, формирователем поля допуска, блоком управления и вспомогательным электромагнитным преобразователем, арифметикологический блок выполнен четырехвходоВЫ1 первый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, второй выходу- с первым входом формирователя поля допуска, третий выход - с вторым входом арифметико-логического блока, к третьему и четвертому входам которого подключены соответственно вььходы блока памяти и формирователя поля допуска, выход блока формирования сигналов соединен с первыми входами блока памяти и формирователя поля допуска, а вход блока управления - с вспомогательным электромагнитным преобразователем

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 673836, кл, Ь О1 В 7/О4, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 364832. кл. G, О1 В 7/О4, 1971 (прототнп).

//У/Т.З

/

y V

5

J

4

Фиг.З

н