устройство для контроля и многодиапазонной сортировки плоских деталей

Формула изобретения

Устройство для контроля и многодиапазонной сортировки плоских деталей, содержащее узел подачи деталей, образованный верхней крышкой, установленной с возможностью ее вертикального перемещения, и основанием с окнами и отводящими лотками, транспортирующий лоток, снабженный наклонными соплами и соплами-толкателями, датчик линейных размеров деталей, выполненный в виде пневматического измерительного преобразователя, соединенного с входом струйного порогового элемента, датчик контроля базирования детали и датчики контроля прохождения детали соединены соответственно с первым и вторыми входами блока управления транспортировкой деталей в отводящие лотки по результатам сопоставления измеренного размера с заданной величиной, блок усилителей, выходы которого связаны с наклонными соплами и соплами-толкателями и триггеры, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные струйные пороговые элементы, датчики контроля базирования деталей и датчики линейных размеров, пневматические измерительные преобразователи всех датчиков линейных размеров установлены в верхней крышке транспортирующего лотка, их сопла выполнены регулируемыми по высоте, а выходы пневматических измерительных преобразователей дополнительных датчиков линейных размеров соединены с входами соответствующих дополнительных струйных пороговых элементов, выходы всех струйных пороговых элементов подключены к управляющим входам соответствующих триггеров, выходы которых соединены с входами блока усилителей, выходы дополнительных датчиков базирования деталей подключены к третьим входам блока управления, выход которого подключен к установочным входам триггеров, причем в транспортирующем лотке между верхней крышкой и основанием размещены две фигурные пластины, установленные с возможностью взаимного перемещения, а наклонные сопла установлены в нижней стенке отводящих лотков под острым углом к направлению перемещения деталей, причем блок управления выполнен с дополнительной возможностью настройки каждого измерительного сопла на нижнюю границу размера заданной величины группы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при контроле и сортировке миниатюрных и малогабаритных плоских деталей по высоте в серийном и мелкосерийном производстве при большой номенклатуре контролируемых деталей.

Известно устройство для контроля и сортировки деталей, являющееся ближайшим аналогом, содержащее узел подачи деталей, образованный верхней крышкой, установленной с возможностью ее вертикального перемещения, и основанием с окнами и отводящими лотками, транспортирующий лоток, снабженный наклонными соплами и соплами-толкателями, датчик линейных размеров деталей, выполненный в виде пневматического измерительного преобразователя, соединенного со входом струйного порогового элемента, датчик контроля базирования детали и датчик контроля прохождения детали соединены с первым и вторыми входами блока управления транспортировкой деталей в отводящие лотки, по результатам сопротивления измеренного размера с заданной величиной, блок усилителей, выходы которого связаны с наклонными соплами и соплами-толкателями и триггеры.

Недостатком известного устройства является возможность осуществлять контроль и сортировку деталей только одного типоразмера, так как размеры транспортирующего канала неизменны и не могут быть оперативно переналажены. Применение одного измерительного преобразователя с аналоговым выходным сигналом сужает диапазон измерения и снижает точность. Кроме того устройство не позволяет оперативно изменять число сортировочных групп и размерный диапазон внутри группы.

С целью устранения указанного недостатка в известной устройство для контроля и многодиапазонной сортировки плоских деталей, содержащее узел подачи деталей, образованный верхней крышкой, установленный с возможностью ее вертикального перемещения, и основанием с окнами и отводящими лотками, транспортирующий лоток, снабженный соплами и соплами-толкателями, датчик линейных размеров деталей, выполненный в виде пневматического измерительного преобразователя, соединенного с входом струйного порогового элемента, датчик контроля базирования детали и датчики контроля прохождения детали соединены соответственно с первым и вторыми входами блока управления транспортировкой деталей в отводящие лотки, по результатам сопоставления измеренного размера с заданной величиной, блок усилителей, выходы которого связаны с наклонными соплами и соплами толкателями и триггеры, содержит дополнительные струйные пороговые элементы, датчики контроля базирования деталей и датчики линейных размеров, пневматические измерительные преобразователи всех датчиков линейных размеров установлены в верхней крышке транспортирующего лотка, их сопла выполнены регулируемыми по высоте, а выходы пневматических измерительных преобразователей дополнительных датчиков линейных размеров соединены с входами соответствующих дополнительных струйных пороговых элементов, выходы всех струйных пороговых элементов подключены к управляющим входам соответствующих триггеров, выходы которых соединены с входами блока усилителей, выходы дополнительных датчиков базирования деталей подключены к третьим входам блока управления, выход которого подключен к установочным входам триггеров, причем в транспортирующем лотке между верхней крышкой и основанием размещены две фигурные пластины, установленные с возможностью взаимного перемещения, а наклонные сопла установлены в нижней стенке отводящих лотков под острым углом к направлению перемещения деталей, причем блок управления выполнен с дополнительной возможностью настройки каждого измерительного сопла на нижнюю границу размера заданной величины каждой группы.

На фиг.1- представлена блок-схема устройства для контроля и многодиапазонной сортировки плоских деталей; на фиг.2 вид сверху со снятой крышкой; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4- разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 разрез В-В на фиг.2.

Устройство для контроля многодиапазонной сортировки плоских деталей смонтировано на плате 1, служащей основанием. На этой плате 1 закреплены фигурные пластины 2 и 3, образующие вместе с платой 1 и верхней крышкой 4 транспортирующие лотки 5. В плате 1 выполнены окна 6 с наклонными отводящими лотками 7, под которыми расположены приемные короба 8. На позициях контроля в плате 1 выполнены сопла-фиксаторы 9, к которым подключены камеры эжектором 10. В верхней крышке 4 на позициях контроля установлены сопла 11 измерительных преобразователей, соединенных со струйными пороговыми элементами 12. Одни выходы струйных элементов 12 через триггеры 13 и блок усилителей 14 подключены к соплам 15, расположенным в отводящих лотках 7, а вторые к соплам - толкателям 16 и 17, установленным в верхней крышке 4. В плате 1 закреплены также сопла толкатели 18 для перемещения контролируемых деталей по транспортирующему лотку 5. Сопла 18 и входные сопла эжекторов 10 подключены к взаимоинверсным выходам струйных усилителей 19, команды на которые поступают с блока управления 20. На фигурных пластинах 2 и 3 закреплены стойки 21, в которых установлены винты 22 и 23, один с правой, другой с левой резьбой. По оси платы 1 закреплен кронштейн 24 с гайкой 25, взаимодействующей с винтами 22 и 23 для изменения ширины транспортирующего лотка 5.

Верхняя крышка 4 установлена на стойках 26, закрепленных в плате 1. На стойках установлены клиновые шайбы 27, под которыми расположены регулирующие клиновидные ползуны 28, перемещающиеся с помощью гаек 29, установленных в прорезях пластин 30 закрепленных на плате 1. В транспортирующих 5 и отводящих 7 лотках установлены датчики 31 и 32 контроля прохождения деталей. Блок управления 20 содержит струйные датчики 3 контроля базирования деталей, настройка порого срабатывания которых осуществляется дросселями 34, триггеры 35 входы которых соединены с выходами датчиков 33. Своими прямыми выходами триггеры 35 соединены с входами инверторов 36. Выход этих инверторов подключен к входам элементов 37 и 38 ИЛИ-НЕ. Вторые входы элементов 37 соединены с выходами элементов 39 ИЛИ-НЕ, входы которых связаны с выходами датчиков 31 или 32 контроля прохождения деталей. Выходы элементов 38 подключены ко вторым входам элементов 40 ИЛИ-НЕ. В свою очередь выходы элементов 40 ИЛИ-НЕ подключены на вход элемента 41 ИЛИ.

Первый вход элемента 41 соединен с выходом генератора импульсов 42, собранном на одном элементе 43 ИЛИ-НЕ ИЛИ, в обратную связь которого введено звено 44 задержки времени. Выход элемента 41 ИЛИ подключен к входу триггера со счетным входом 45, прямой выход которого подключен к четным, а инверсный к нечетным входам триггера 46, собранных на двух элементах 47 и 48 ИЛИ-НЕ ИЛИ. Выходы с элементов 48 подключены к первым входам элементов 49 ИЛИ-НЕ ИЛИ и ко вторым входам элементов 48 последующих триггеров 46. Вторые входы элементов 49 соединены с выходами элементов 47 триггеров 46 последующих ячеек. Прямые выходы элементов 49 соединены с первыми входами элементов 40 той же ячейки. Инверсные выходы элементов 49 соединены с управляющими входами усилителей 19 соответствующей ячейки. Прямой выход триггера 46 последней ячейки соединен с входом инвертора 50, выход которого подключен ко второму входу триггера 46 элемента 48, и через усилитель 51 к вторым входам всех триггеров 13 и 35. Для задержки времени работы сопла толкателя 18о, подающего деталь из загрузочного устройства на первую измерительную позицию, в цепь управления триггером 46о введен дроссель 52.

Устройство для контроля и многодиапазонной сортировки плоских деталей работает следующим образом.

Сначала устанавливаются пластины 2 и 3 по размеру контролируемой детали. Для этого, вращая гайку 25, перемещают пластины 2 и 3 друг относительно друг до получения необходимой ширины транспортирующего лотка 5. Затем вращением гайки 29 перемещают ползуны 28, которые перемещают крышку 4 до заданного размера в зависимости от высоты детали. После того, как будет отрегулирован транспортирующий лоток 5 по ширине и высоте, приступают к регулировке сопел 11 по высоте. На первой позиции сопло устанавливается так, чтобы переключение порогового элемента 12 происходило при размере детали выше минимального значения первой размерной группы. Второе сопло настраивается на минимальный размер второй размерной группы и т.д. Устройство готово к работе по контролю и сортировке. Контролируемые детали поступают из загрузочного устройства в транспортирующий лоток 5 и далее на измерительные позиции. При попадании контролируемой детали на измерительную позицию происходит перекрытие сопла-фиксатора 9 и в камере эжектора 10 увеличивается разрежение, что вызовет переключение струйного порогового элемента 33, дающего разрешение на начало измерения. В зависимости от размера детали на каждой измерительной позиции может произойти переключение порогового элемента 12, если деталь соответствует данному размеру, или не произойдет его переключение, если деталь меньше данного размера. В первом случае переключится соответствующий триггер 13 и через струйный усилитель 14 воздух поступит в сопла-толкатели 16 и 17, а во втором воздух поступит к соплу 15. После окончания измерения из блока управления 20 поступает команда на перемещение деталей и сортировку. Сначала переключается последний усилитель 19п и происходит отключение питания эжектора 10п и подача воздуха к соплу-толкателю 18п.

Под давлением воздуха, истекающего из сопла 18п, деталь перемещается по лотку 5. Если высота детали больше заданной происходит ее перемещение в отводящий лоток 7п и далее в короб 8п под действием струй воздуха, вытекающих из сопел 16 и 17. Если деталь меньше заданного размера, то она проходит над окном 6 на воздушной подушке, создаваемой воздухом, вытекающим из сопла 15п. После этого происходит перемещение детали с предпоследней позиции. Деталь меньше заданной высоты пройдет над окном 6 и попадет на последнюю измерительную позицию, а деталь большей высоты будет направлена в отводящий лоток 7п-1 и короб 8п-1 и т.д. до первой измерительной позиции. На первую измерительную позицию поступит новая деталь из загрузочного устройства. Таким образом, каждая деталь проходит под измерительными соплами 11 настроенными на границу данной размерной группы и при совпадении размера с настроечным удаляется в соответствующий лоток 7 и короб 8. Команда на перемещение и сортировку деталей после окончания измерения подается с помощью генератора импульсов 42. Время контроля и перемещения детали определяется настройкой генератора 42 импульсов, частота следования которых настраивается звеном 44 задержки времени. При появлении единичного сигнала на выходе генератора 42 переключается элемент 41 ИЛИ, и с его выхода единичный сигнал поступает на вход триггера 45 со счетным входом. На прямом выходе триггера 45 устанавливается единичный сигнал, а на инверсном нулевой. Единичный сигнал поступает на входы триггеров п-ой, (п-2)-й т.д. ячеек.

Единичный сигнал, поступивший на вход элемента 47п триггера 46п п-ой ячейки переключит этот триггер и на выходе элемента 48п появится нулевой сигнал, который поступает на первый вход элемента 49п ИЛИ-НЕ ИЛИ и на вход элемента 48п-1 (п-1)-й ячейки. Так как выхода элемента 47п-1 триггера 46п-1(п-1)-й ячейки идет нулевой сигнал, то произойдет переключение элемента 49п ИЛИ-HE -ИЛИ п-ой ячейки. Единичный сигнал с инверсного выхода элемента 49п поступает на управляющий вход усилителя 19п. Это вызовет отключение питания эжектора 10п и подачу сжатого воздуха к соплу-толкателю 18п. Если на измерительной позиции находилась контролируемая деталь, то она перемещается струей воздуха по транспортирующему лотку 5. При прохождении детали на выход лотка, если ее размер меньше минимально допустимого, или в отводящий лоток 7, если ее размер соответствует п-ой размерной группе, срабатывают датчики 31п или 32п контроля прохождения детали. Сигнал с датчика 31п или 32п поступает на вход элемента 39п и на его инверсном выходе появляется нулевой сигнал. Когда деталь находилась на измерительной позиции и перекрывала сопло-фиксатор 9п, переключился струйный датчик 33п контроля базирования деталей и переключил триггер 35п, который запомнил, что деталь находилась на измерительной позиции.

Единичный сигнал с триггера 35п поступает на вход 36п и с его инверсного выхода нулевой сигнал поступает на входы элементов 37п и 38п. Так как на другой вход элемента 37п поступит также нулевой сигнал с элемента 39п после прохождения детали по лотку 5, то на выходе элемента 37п появится единичный сигнал, поступающий на второй вход элемента 38п. На выходе элемента 38п появится нулевой сигнал, поступающий на второй вход элемента 40п. На первый вход элемента 40п также поступает нулевой сигнал с прямого выхода элемента 49п. Два нулевых сигнала на входах элемента 40п дают на его инверсном выходе единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 41 поступает на вход триггера со счетным сходом 45 и на его инверсном выходе появится 1, а на прямом 0. Так как с выхода 48п триггера п-ой ячейки идет нулевой сигнал, то он не препятствует переключению триггера 46 п-1(п-1)-й ячейки. При переключении триггера 46п-1 (п-1)-ой ячейки единичным сигналом с триггера 45 на выходе элемента 48п-1 появится 0, а на выходе элемента 47п-1-1. Единичный сигнал переключит элемент 49п п-ой ячейки. При этом исчезнет единичный сигнал с инверсного выхода элемента 49п и усилитель 19п переключится в исходное состояние, что вызовет подачу воздуха к эжектору 10п и отключению питания сопла-толкателя 18п. К приему следующей детали готова п-ая позиция измерения. Единичный сигнал с прямого выхода элемента 49п поступит на первый вход элемента 40п и заблокирует цепь управления п-ой ячейки, так как на выходе элемента 40п установится нулевой сигнал. Нулевой сигнал с выхода элемента 48п-1(п-1)-ой ячейки поступит на вход элемента 49п-1 и так как на его втором входе также будет 0, то на инверсном выходе элемента 49п-1 второй ячейки появится единичный сигнал, который переключит усилитель 19п-1 и произойдет перемещение проконтролированной детали с (п-1)-ой позиции по такой же схеме как и описано выше, на п-ую позицию или в (п-1) короб 8п-1.

В случае если на измерительной позиции деталь отсутствовала, то не происходит переключение струйного датчика 33 контроля базирования детали и нулевой сигнал с триггера 35 поступает на вход элемента 36. На его выходе появится единичный сигнал, который поступит на вход элемента 38 и на его выходе появится нулевой сигнал. Этот нулевой сигнал и нулевой сигнал с выхода элемента 49 вызовут переключение элемента 41 и триггера 45 со счетным входом так же, как и в случае, когда деталь находилась на измерительной позиции и удалялась по каналу 5, как описано выше. После переключения (п-1)-й ячейки, переключается следующая и так далее до нулевой. При поступлении сигнала с выхода триггера 45 на вход элемента 47о происходит переключение триггера 46о и на входе элемента 48о появится единичный сигнал, который на вход инвертора 50 и с его выхода единичный сигнал поступит, во-первых, на вход элемента 48п; во-вторых, на вход усилителя 51. Сигнал, поступивший на вход элемента 48п триггера 46п переключит этот и все последующий триггеры так, что на всех выходах элементов 47 будут нулевые сигналы, а на всех выходах элементов 48-единичные. Схема подготовлена к следующему циклу. Единичный сигнал с выхода усилителя 51 поступает на триггеры 13 и 35 и осуществляет их выставку.

Кроме того от этого же сигнала происходит переключение усилителя 19о и подача питания к соплу 18о, которое осуществляет подачу очередной детали из загрузочного устройства на первую измерительную позицию. Питание сопла 18о отключается после того, как пройдет переключение всех триггеров 46. Для задержки этого сигнала в цепь управления триггера 46 введен дроссель 52.