CS209977B1 - Zapojení pro kontrolu nastavení měření kontrolních automatů - Google Patents

Abstract

Zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů jako jsou např. automaty pro kontrolu kvality povrchových vrstev ložiskových tělísek. Účelem vynálezu je provádět na základě časově nenáročného elektronického měření optimální ustavení elementů měřicího místa automatů na kontrolu kvality povrchových vrstev strojních součástí a i v průběhu provozu provádět rychlou prověrku správného chodu naháněcích mechanizmů. Dále je účelem vynálezu umožnit rychlé měření mezer mezi jednotlivými kusy kontrolovaných tělísek a na tomto základě dostavit na předepsanou hodnotu výkon dávkovacího zařízení, jakož i zjišťovat a dostavit interval měření, zjišťovat výkon automatu a počet otáček kontrolovaného tělíska v měřicím místě. Tohoto účelu se dosáhne výhodným zapojením snímače, zesilovače, rozhodovacích, tvarovacích, zpožďovacích a logických obvodů.

Description

Vynález se týká zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů, jako jsou např. automaty pro kontrolu kva» lity povrchových vrstev ložiskových tělísek.

U kontrolních automatů jako jsou např. automaty na kontrolu kvality povrchových vrstev strojních součástí se kontrolovaná součást pohybuje pod různými snímači tak, aby byl celý povrch zákonitě zkontrolován. Poněvadž šířka snímané stopy snímačů bývá cca 1 mm, je nutné, aby této šířce odpovídal mechanický posuv. Např. u automatů na kontrolu kvality povrchových vrstev _rpláš?ů ložiskových válečků a jehel se kontrolované tělísko má pohybovat pod snímači po šroubovicí, jejíž stoupání je cca 0,8 mm. Stoupání šroubovice se nastavuje pomocí elementů měřicího místa, v uvedeném případě náklonem naháněcího válce - pohon na způsob centrlesu. Nastavení náklonu je nutno přestavovat při změně průměru kontrolovaných tělísek. V náhonném mechanismu může však docházet k prokluzům.

K velkým chybám v nastavení může docházet v důsledku nesprávného náklonu naháněcího válce a prokluzu mezi válcem a kontrolovaným tělískem, což je obzvláště kritické u tělísek těžkých nebo při zašpiněném naháněcím válci, kdy se změní třecí poměry. Správnost ustavení elementů měřicího místa se proto kontroluje pracnou a nedbkonalou metodou a to tak, že na povrch tělíska se v okamžiku jeho průchodu měřicím místem přitlačí diamantový hrot, čímž'dojde ke zviditelnění šroubovice, jejíž stoupání se potom vizuálně vyhodnotí. Přitla čováním hrotu na kontrolované tělísko dochází ke změně třecích poměrů a poněvadž přitlačování se provádí ručně a tlak na hrot se liší, dochází k nesystematické chybě. Protože čas na popis /to je přitlačení a oddálení hrotu/ je menší než 1 sec. vyžaduje tento způsob značnou zručnost a zkušenost, přičemž ani pak není zaručen správný výsledek. Nesprávně nastavené poměry v měřicím místě vedou pak ke snížení výkonu automatu nebo k neprohlédnutí celé plochy nebo v případě velkého přítlaku k oběma jevům současně. Poněvadž automat je poměrně komplikované zařízení, je obtížné identifikovat pravou příčinu nesprav ného třídění.

Tyto nevýhody odstraňuje předmět vynálezu, kterým je zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů, u kterého je snímač připojen na vstup zesilovače a výstup zesilovače je připojen na vstup vyhodnocovacích obvodů a vstup tvarovacích obvodů, kde výstup rozhodovacích obvodů je připojen na vstup prvého zpožďovacího obvodu a jeho výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacích obvodů, přičemž výstup tvarovacích obvodů je spojen se vstupem logických obvodů, jejichž výstup je připojen k nulovacímu vstupu rozhodovacích obvodů a nulovacímu vstupu vyhodnocovacích obvodů. Jeho podstata spočívá v tom, že výstup tvarovacích obvodů je rovněž připojen ke kontaktům přepínače a jeho kontakty jsou spolu propojeny a připojeny ke vstupu prvého invertoru, jehož výstup je spojen s druhým vstupem prvého hradla, zatímco prvý vstup prvého hradla je propojen s kontakty přepínače a pomocný výstup logických obvodů je spojen s kontaktem přepínače a výstup prvého zpožňovacího obvodu je rovněž připojen na kontakt přepínače, přičemž výstup prvého hradla je přes prvý kondensátor spojen s prvým vstupem druhého hradla a rovněž je spojen přes druhý kondensátor s prvým vstupem druhého bistabilního multivibrátoru, který je rovněž připojen přes druhý odpor ke kladnému pólu napájecího zdroje, zatímco druhý vstup druhého bistabilního multivibrátoru je připojen ke kladnému pólu napájecího zdroje přes třetí odpor a prvý vstup druhého hradla je spojen se záporným pólem napájecího zdroje přes prvý odpor a výstup druhého hradla je spojen přes třetí kondensátor s druhým vstupem druhého bistabilního multivibrátoru, přičemž druhý výstup druhého bistabilního multivibrátoru je připojen ke vstupu druhého zpožďovacího obvodu a rovněž ke vstupu přizpůsobovacího členu, jehož výstup je spojen se vstu pem integrátoru a výstup integrátoru je propojen s výstupem nulováčího obvodu a dále je připojen k měřicímu přístroji, zatímco výstup druhého zpožňovacího obvodu je spojen se vstupem třetího zpožďovacího obvodu a rovněž se vstupem pátého invertoru, jehož výstup je spojen se vstupem nulovacího obvodu a rovněž s katodou třetí diody, jejíž anoda je spojena jednak s druhým vstupem druhého hradla a jednak s anodou druhé diody a také s ano· dou prvé diody a výstup třetího zpožďovacího obvodu je propojen se vstupem čtvrtého inver toru, jehož výstup je připojen na katodu druhé diody, zatímco katoda prvé diody je připo4

209 977 jena přes vypínač k výstupu druhého invertoru, jehož vstup je propojen s registračním výstupem vad vyhodnocovacích obvodů, přičemž výstup rozhodovacích obvodů je rovněž připojen ke vstupu třetího invertoru, jehož výstup je spojen se vstupem prvého bistabilního multivibrátoru a výstup prvého bistabilního multivibrátoru je připojen na kontakt přepínače.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá zejména v tom, že na základě časově nenáročného elektronického měření lze provést optimální ustavení elementů měřicího místa automatů na kontrolu kvality povrchových vrstev strojních součástí a i v průběhu provozu provádět rychlou prověrku správného chodu naháněcích mechanismů. Rovněž umožňuje rychlé změření mezer mezi jednotlivými kusy kontrolovaných tělísek a na tomto základě dostavit na předepsanou hodnotu výkon dávkovacího zařízení. Dále umožňuje zjišťování a na tomto základě dostavení intervalu měření a rychlé zjišťování výkonu automatu a počtu otáček kontrolovaného tělíska v měřicím místě.

Vynález je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 je schéma zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů a obr. 2 zachycuje průběhy signálů v důležitých bodech.

U zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů /obr.1/ je snímač S připojen na vstup zesilovače Z a výstup zesilovače Z je připojen na vstup rozhodovacích obvodů RO a vstup tvarovacích obvodů TO. Výstup rozhodovacích obvodů RO je připojen na vstup prvého zpožďovacího obvodu Z01 a jeho výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacích obvodů VO. Výstup tvarovacích obvodů TO je spojen se vstupem logických obvodů LO a jejich výstup je připojen k nulovacímu vstupu rozhodovacích obvodů RO a nulovacímu vstupu vyhodnocovacích obvodů VO. Výstup tvarovacích obvodů TO je rovněž spojen s kontakty ls a 2a přepínače P a jeho kontakty lb , 3b a 4b jsou spolu propojeny a připojeny ke vstupu prvého invertoru II. Výstup prvého invertoru II je spojen s druhým vstupem prvého hradla Hl. Prvý vstup prvého hradla H1 je propojen s kontakty 2b a 5b přepínače P a pomocný výstup logických obvodů LO je spojen s kontaktem 3a přepínače P a výstup prvého zpožáovacího obvodu Z01 je rovněž připojen na kontakt 4a. přepínače P,přičemž výstup prvého hradla Hl je přes prvý kondensátor 01 spojen s prvým vstupem druhého hradla H2 a rovněž je spojen přes druhý kondensátor 02 s prvým vstupem druhého bistabilního multivibrátoru BM2, který je rovněž připojen přes druhý odpor R2 ke kladnému pólu napájecího zdroje. Druhý vstup druhého bistabilního multivibrátoru BM2 je připojen ke kladnému pólu napájecího zdroje přes třetí odpor R^. Prvý vstup druhého hradla H2 je spojen se záporným polem napájecího zdroje přes prvý odpor Rl. Výstup druhého hradla H2 je spojen přes třetí kondensátor G3 s druhým vstupem druhého bistabilního multivibrátoru BM2. Druhý výstup druhého bistabilního multivibrátoru BM2 je připojen ke vstupu druhého zpožďovacího obvodu 202 a rovněž ke vstupu přizpůsobovacího členu PČ, jehož výstup je spojen se vstupem integrátoru IN a výstup integrátoru IN je propojen s výstupem nulovacího obvodu NO a dále je připojen k měřicímu přístroji MP, a výstup druhého zpožďovacího obvodu Z02 je spojen se vstupem třetího zpožSovacího obvodu Z03 8 rovněž se vstupem pátého invertoru 15. Jeho výstup je spojen se vstupem nulovacího obvodu NO a rovněž s katodou třetí diody jejíž anoda je spojena jednak s druhým vstupem druhého hradla H2 a jednak s anodou druhé diody D2 a také s anodou prvé diody Dl. Výstup tře tího zpožSovacího obvodu Z03 je propojen se vstupem čtvrtého invertoru 14, jehož je připojen na katodu druhé diody D2 a katoda prvé diody Dl je připojena přes vypínač V k vystu pu druhého invertoru 12, jehož vstup je propojen s registračním výstupem vad vyhodnocovacích obvodů VO, přičemž výstup vyhodnocovacích obvodů je rovněž připojen ke vstupu třetího invertoru 13. Jeho výstup je spojen se vstupem prvého bistabilního multivibrátoru BM1 a výstup prvého bistabilního multivibrátoru BM1 je připojen na kontakt 5a a přepínače P.

209 977

Signál animace S /obr.l/, kterým je např. fotodioda, zpracovávající odražené světlo od kontrolovaného povrchu, je zesilován zesilovačem Z /průběh 1 na obr,2/, Zesílený signál postupuje do rozhodovacích obvodů SO.které při poklesu signálu snímače o zvolenou úroveň K, vyšlou impuls definované úrovně /průběh 5 na obr.2/. Tyto impulsy jaou zpožděny o nastavenou hodnotu v prvém zpožďovacím obvodě Z01 a působí na vyhodnocovací obvody TO, které vyhodnotí prvou náběžnou hranu, to je konec prvého impulsu, který se objeví v době, kdy jsou vyhodnocovací obvody VO otevřeny. Jejich otevírání je řízeno logickými obvody 10 a to tak, že z vyhodnocování je vyloučena náběžná hrana průběhu 1 z obr. 2. Výstupní signál ze zesilovače Z je upraven v tvarovacím obvodě TO na obdélníkový průběh dle průběhu 2 na obr.2, a tento průběh je veden do logických obvodů 10, kde se od něho na začátku odečte impuls /průběh 3 na obr.2/ o šířce odpovídající počátečnímu zpoždění začátku vyhodnocování a výsledný průběh se převrátí, čímž se obdrží průběh 4 na obr.2. Vyhodnocovací obvody VO a rovněž rozlišovací obvody RO jaou pak otevírány impulsy dle průběhu 4 na obr.2. Signál z vyhodnocovacích obvodů VO je dále upravován a je jím ovládán třídicí magnet. Při seřizování automatu na třídění určitého typorozměru tělísek je nutné nastavit náklon naháněcího válce a tím nastavit stoupání šroubovice, po níž se kontrolované tělísko pohybuje pod snímačem S. Náklon naháněcího válce se ustaví tak, aby platilo 1 ti ·**

- β kde l“ je délka kontrolovaného tělíska, s je předepsané stoupání posuvu kontrolovaného tělíska, TI je čas po který se kontrolované tělísko nachází pod snímačem S a *'t5 je čas na jednu otáčku tělíska. Poměr | je tedy předepsaný počet a poměr je skutečný počet otočení kontrolovaného tělíska pod snímačem S. V praxi se potom postupuje tak, že se změří čas jedné otáčky ’’t5 a sklon naháněcího válce se nastaví tak, aby platilo tL = t5^ . Funkce zapojení při měření času tl je následující. Výstupní signál z tvarovacích obvodů TO /průběh £ na obr.2/ působí přes kontakty ls - lb přepínače P a přes prvý invertor II na druhý vstup prvého hradla Hl. Prvý vstup hradla H1 je v tomto případě nepřipojen a je na něm logická 1. V okamžiku Tl /obr.2/ se přivede na druhý vstup prvého hradla Hl logická 0, na jeho výstupu bude potom logická 1, která se přenese přes prvý kondensátor Cl na prvý odpor R1 a prvý vstup druhého hradla H2 a poněvadž na jeho druhém vstupu je v tomto okamžiku rovněž logická 1, bude na výstupu druhého hradla logická O. Ta se přes třetí kondensátor C3 přenese na druhý vstup druhého bistabilního multivibrátoru BM2, který je přes třetí odpor R3 připojen na logickou 1. Zápornou napěťovou špičkou se tedy v okamžiku Tl druhý bistabilní multivibrátor BM2 překlopí a na jeho druhém výstupu bude logická 1. K vrácení druhého monostabilního multivibrátoru BM2 do výchozí polohy dojde v okamžiku T3. kdy se záporná napěíová špička z výstupu prvého hradla Hl přenese přes druhý kondensátor 02 na jeho prvý vstup. Impuls z druhého výstupu druhého bistabilního multivibrátoru BM2 /průběh 8 na obr.2/ působí na vstup druhého zpožďovacího obvodu Z02, kde dochází ke zpoždění zádi impulsu /průběh 9/ a přes pátý invertor /15 a třetí diodu D3 je potom tímto kladným zpožděným impulsem blokováno druhé hradlo H2, takže následující impuls z výstupu tvarovacích obvodů TO již druhý bistabilní multivibrátor BM2 nepřeklopí. Impuls získaný na výstupu druhého bistabilního multivibrátoru BM2 je upraven v přizpůsobovacím členu PČ a integrován v integrátoru IN. Délka impulsu je potom indikována měřicím přístrojem MP. Třetím zpožďovacím obvodem Z03 je časově posunut a invertorem 14 převrácen impuls, který je na výstupu druhého zpožďovacího obvodu Z02 - je zpožďen jeho začátek i konec. Tato úprava je znázorněna průběhy 9,, 10, 11 na obr.2. Při ukončení - impulsu na výstupu druhého zpožďovacího obvodu Z02 je přes invertor 15 uveden v činnost nulovací obvod NO, který vynuluje integrátor IN a při ukončení impulsu na výstupu třetího zpožďovacího obvodu Z03 dojde k odblokování druhého hradla H2. Tím jsou všechny obvody připraveny pro měření dalšího času tl, přičemž měření je vždy odstartováno náběžnou hranou impulsu. Délka zpoždění druhého zpožďovacího obvodu Z02 je volena tak, aby bylo možné dobře odečítat hodnoty měřicího přístroje MP a délku zpoždění třetího zpožďovacího obvodu Z03 tak, aby se spolehlivě vynuloval integrátor. Tím je umožněno odečítání času tl, který odpovídá délce průchodu kontrolovaného tělíska pod snímačem S, přičemž kontrolovaná tělíska mohou pod snímačem S_ procházet plynule, to je v normálním

209 977 taktu automatu, což odpovídá skutečným poměrům. V závislosti na zvoleném čase pro odečítání hodnoty měřicího přístroje MP a osové rychlosti, kterou kontrolovaná tělíska postupují pod snímačem £, je potom měřen čas ti” odpovídající průchodu např, každého třetího tělíska, zatímco meziinterval je využit pro odečítání a měření je blokováno.

Při měření času t5, který odpovídá času jedné otáčky kontrolovaného tělíska pod snímačem 3. je postup a funkce zapojení následující: Na povrchu některého kontrolovaného tělíska se vyrobí umělá vadě, která projde pod snímačem S, alespoň při dvou po sobě jdoucích otáčkách - např. vada ve formě rysky podél povrchu pláště. Citlivost rozhodovacích obvodů RO se nastaví tak, aby tato umělá vada byla registrována. Umělé vadě odpovídají potom záporné impulsy u tělíska Y /průběh 1 na obr,2/, zatímco přirozené menší vady znázorněné u tělíska X registrovány nejsou, protože vada je registrována až při poklesu rovném nebo větším než je hodnota K. Registrovaným vadám odpovídají na výstupu rozhodova cích obvodů RO impulsy dle průběhu 5 na obr, 2, které jsou třetím invertorera 13 převráceny /průběh 13 na obr,2/ a překlápí prvý bistabilní multivibrátor BtD. a to každá sestupná hrana průběhu 13. Prvý bistabilní multivibrátor BUD, pak pracuje jako dělička 1:2 a na jeho výstupu jsou impulsy znázorněné průběhem 14 na obr. 2, Tyto impulsy se vedou přes sepnuté kontakty 5a - 5b přepínače P na prvý vstup prvého hradla Hl.Poněvadž druhé hradlo H2 je odblokováno přes sepnuté kontakty vypínače V a druhý invertor 12 až při zápisu registrované vady do vyhodnocovacích obvodů VO, to je v okamžiku T5 /průběh 7 na ,obr.2/, je měření času T5 odstartováno sestupnou hranou prvého impulsu, který přijde po odblokování. Všechny ostatní impulsy přicházejí na prvý vstup prvého hradla Hl jsou z měření vyloučeny stejným způsobem, jak bylo již popsáno při měření oasu tl.

Při měření délky intervalu mezi jednotlivými kontrolovanými tělísky, to je času t2 /průběh 2 na obr.2/ jsou impulsy z výstupu tvarovacích obvodů TO přiváděny přes sepnuté kontakty 2a - 2b přepínače P na prvý vstup prvého hradla Hl a funkce měření je dále stej ná jako při popsaném měření ča3U tl. Dávkovači zařízení automatu se potom nastaví tak, aby změřený čas t2 odpovídal předepsané hodnotě, postačují pro roztřídění kontrolovaných tělísek magnetem třídiče do jednotlivých skupin. Na základě změřených časůtl a t2 je dále možné stanovit okamžitý výkon automatu.

Poněvadž některé typy kontrolovaných tělísek, jakými jsou např. ložiskové válečky, mají odlišný povrch při krajích a ve středu pláště, je požadováno provádět kontrolu pláš tě pouze v určitém středním pásu. To znamená začít kontrolu až po určitém časovém intervalu od okamžiku příchodu tělíska pod snímač S. a stejně tak kontrolu ukončit o určitý časový interval dříve. Toto se provádí změnou šířky impulsů určujících začátek a konec kontroly. Pro počátek to je změna času t3 /průběh 3 na obr.2/ a pro konec kontroly změna času t4 /průběh 6 na obr.2/. Čas t3 se změří tak, že impulsy z pomocného výstupu logických obvodů LO působí přes sepnuté kontakty 3a - 3b přepínače P a prvý invertor II na druhý vstup hradla Hl.Další funkce zapojení je stejná jako při měření času tl. Čas t4 se změří tak, že impulsy zpožďující záznam vady působí z výstupu prvého zpožďovacího obvodu ZO1 přes sepnuté kontakty 4a - 4b přepínače P a prvý invertor II na druhý vstup prvého hradla Hl. Poněvadž požadovaná šířka nekontrolovaných konců je udávána v milimetrech, čas t3 se nastaví tak, aby platilo t3 » Tl ij a čas t4 se nastaví tak, aby platilo t4 = tl ij

V těchto vztazích je tl čas, po který se kontrolované tělísko nachází pod snímačem S, 1 je požadovaná šířka nekontrolovaného pásu na počátku pláště, l_k je požadovaná šířka nekontrolovaného páau na konci pláště a 1 je celková délka pláště tělíska.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro kontrolu nastavení mechanických elementů měřicího místa a intervalu měření kontrolních automatů, u kterého je snímač připojen na vstup zesilovače a výstup zesilovače je připojen na vstup, rozhodovacích obvodů a vstup tvarovacích obvodů, kde výstup rozhodovacích obvodů je připojen na vstup prvého zpožďovacího obvodu a jeho výstup je spojen se vstupem rozhodovacích obvodů, přičemž výstup tvarovacxh obvodů je spojen se vstupem logických obvodů, jejichž výstup je připojen k nulovacímu vstupu rozhodovacích obvodů a nulovacímu vstupu rozhodovacích obvodů, vyznačené tím, že výstup tvarovacích obvodů /TO/ je rovněž připojen ke kontaktům /la/ /2a/ přepínače /P/ a jeho kontakty /lb, 3b a 4b/ jsou spolu propojeny a připojeny ke vstupu prvého invertoru /11/, jehož výstup je spojen s druhým vstupem prvého hradla /Hl/, zatímco prvý vstup prvého hradla /Hl/ je propojen s kontakty /2b a 5b/ přepínače /P/ a pomocný výstup logických obvodů /LO/ je spojen s kontaktem /3a/ přepínače /P/ a výstup prvého zpožďovacího obvodu /Z01/ je rovněž připojen na kontakt /4a/ přepínače /P/, přičemž výstup prvého hradla /Hl/ je přes prvý kondensátor /01/ spojen s prvým vstupem druhého hradla /H2/ a rovněž je spojen přes druhý kondensátor /02/ s prvým vstupem druhého bistabilního multivíbrátoru /BM2/, který je rovněž připojen přes druhý odpor /R2/ ke kladnému pólu napájecího zdroje, zatímco druhý vstup druhého bistabilního multivibrátoru /BM2/ je připojen ke i kladnému pólu napájecího zdroje přes třetí odpor /R3/ a prvý vstup druhého hradla /H2/ ¹ je spojen se záporným pólem napájecího zdroje přes prvý odpor /Rl/ a výstup druhého i hradla /H2/ je Bpojen přea třetí kondensátor /03/ s druhým vstupem druhého bistabilního multivibrátoru /BM2/, přičemž druhý výstup druhého bistabilního multivibrátoru /BM2/ je připojen ke vstupu druhého zpožáovacího obvodu /Z02/ a rovněž ke vstupu přizpůsobovacího členu /PČ/, jehož výstup je spojen se vstupem integrátoru /IN/ a výstup integrátoru /IN/ je propojen s výstupem nulovacího obvodu /SO/ a dále je připojen k měřicímu přístroji /MP/, zatímco výstup druhého zpožďovacího obvodu /Z02/ je spojen se vstupem třetího zpožďovacího obvodu /Z03/ a rovněž se vstupem pátého invertoru /15/, jehož výstup je spojen se vstupem nulovacího obvodu /NO/ a rovněž a katodou třetí diody /D3/, jejíž anoda je spojena jednak s druhým vstupem druhého hradla /H2/ a jednak s anodou druhé diody /D2/ a také s anodou prvé diody /Dl/ a výstup třetího zpožóovacího obvodu /Z03/ je propojen se vstupem čtvrtého invertoru /14/, jehož výstup je připojen na katodu druhé diody /D2/, zatímco katoda prvé diody /Dl/ je připojena přes vypínač /V/k výstupu druhého invertoru /12/, jehož vstup je propojen s registračním výstupem vad vyhodnocovacích obvodů /VO/, přičemž výstup rozhodovacích obvodů je rovněž připojen ke vstupu třetího invertoru /13/, jehož výstup jé spojen se vstupem prvého bistabilního multivibrátoru /BM1/ a výstup prvého bistabilního multivibrátoru /Blil/ je připojen na kontakt /řa/ přepínače /?/.