CZ303393B6 - Kontrolní a trídicí zarízení, zejména pro povrchovou a podpovrchovou defektometrii velkých ložiskových koulí - Google Patents

Abstract

Zásobník (1), který je otocne uložen na sloupu (2), má tvar kruhové desky s otvory pri obvode. Na vrchní ploše zásobníku (1) jsou radiálne pripevneny spádové lišty (6) pro koule (1). Pod zásobníkem (1) je umísten zásobníkový náhon (4) a separátor (11) pro výsun koule (7) na vstupní skluz (12). Další cástí je sklopný podavac (13), pro umístení koule (7) na opernou kladku (18) a dva protilehle umístené rotacní kužele (19). Každý rotacní kužel (19) má pripojen krokový motor (20), pro vytvorení poledníkové rotace koule (7) v kontrolním míste, vybaveným jedním optickým snímacem (23) a dvema snímaci vírivých proudu (24). K vertikálne posuvnému trídici (26) jsou prirazeny a na rámu (5) pripevneny trídicové skluzy (27), pro samovolný odval roztrídených koulí (7) na trístupnový výstupní zásobník (28), který je otocne uložen na sloupu (2). Nejméne k jednomu stupni výstupního zásobníku (28) je prirazen vysunovac (32) koulí (7), výstupní skluz (33) a vertikálne posuvný ukladac (34), jehož soucástí je stykový mechanismus (35), vychylitelný vertikálne pri styku se dnem nebo již uloženými koulemi (7) v pristaveném kontejneru, pro naklopení kolíbky (36) a soucasnou aktivaci koncového cidla (38) pro zastavení sestupu ukladace (34).

Description

Kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro povrchovou a pod povrchovou defektometrii velkých ložiskových koulí

Oblast techniky

Vynález se týká strojně-opticko-pneumaticko-elektronického automatického zařízení pro kontrolu a třídění přesných koulí, zejména koulí pro valivá ložiska. Jedná se o zařízení, které bezdotykovou metodou provádí kontrolu velkých koulí z feromagnetických i neferomagnetických io materiálů z hlediska lesku, povrchových i pod povrchových výrobních vad a materiálových kazů.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá obdobná zařízení jsou provedena pro kontrolu a třídění malých, středních a vyšších typorozměrů ložiskových kuliček. Ve všech uvedených zařízeních se kuličky ze stacionárních zásobníků ke kontrolnímu místu přesunují gravitačním odvalem nebo sypáním, přičemž jsou ve vzájemném fyzickém kontaktu. V kontrolním místě je rotace kuličky docilována hnacím roztáčecím kotoučem a poledníkové pootáčení volně otočnou řídicí kladkou se sínusovitě zborcenými stykovými plochami. Nevýhodou vytváření sférického pohybu koule řídicí kladkou je vysoká náročnost na výrobní přesnost, výrobní i materiálová ekonomická nákladnost, krátká životnost a rozsah použití omezen pro konkrétní typorozměr kontrolovaných kuliček, takže jedno zařízení musí být vybaveno sadou řídicích kladek. Z kontrolního místa jsou kuličky vysouvány působením pneumatické trysky při současném odklonu výkyvné páky s řídicí kladkou nebo odklonem páky s přidržovací kladkou. Potom jsou kuličky samospádem vedeny do vertikálně uspořádaného třídiče, kde na základě výsledků předchozí kontroly jsou kuličky klapkami navedeny do příslušných drážek ve vývodu. I přes jisté nedostatky uvedená řešení vyhovují u zařízení pro kontrolu malých až vyšších typorozměrů ložiskových kuliček. Pro kontrolu největších typorozměrů ložiskových koulí, kde relativně vysoká hmotnost koulí při vzájemném kontaktu působí trvalé poško30 zení povrchů, již dosavadní technická řešení nevyhovují, a proto vznikl požadavek na vytvoření dokonalejšího zařízení, minimalizujícího kontakt koulí.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky téměř zcela odstraňuje nově vytvořené kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro povrchovou a podpovrchovou defektometrii velkých ložiskových koulí, sestávající zejména ze zásobníku, separátoru, skluzu, držákůj snímačů a třídiče, jehož podstatou je, že zásobník, provedený ve tvaru kruhové desky, je otočně uložen na sloupu. Otáčivý pohyb zásobníku je zajištěn náhonem, upevněným na sloupu nebo alternativně na rámu zařízení. Náhon je se zásobníkem propojen nespecifikovaným řemenem, protože je možno použít jak klínový, tak ozubený. Na vrchní ploše zásobníku jsou v radiálním paprskovitém uspořádání připevněny spádové lišty pro samovolný posun koulí gravitačním odvalem ze středu zásobníku k otvorům v kružnicovém uspořádání u obvodu zásobníku. V otvorech u obvodu zásobníku spočinou koule spodní částí. Nad zásobníkem, směrem ke kontrolnímu místu, je umístěna bezdotyková závora, která v případě, že otvor v zásobníku je obsazen koulí, otáčení zásobníku zastaví. Protože se jedná o koule velkých průměrů jsou pro přesnou polohu stavění zásobníku u vstupního skluzu přiřazeny k otvorům v zásobníku rozměrově menší terče pro korespondenci se stacionárně umístěným polohovým čidlem pod zásobníkem. Též terče jsou v kružnicovém uspořádání při50 pevněny na spodní ploše zásobníku. Dále je pod spodní stranou zásobníku umístěn pneumatický nebo alternativně použitelný elektromagnetický separátor, pro opakované vysunutí vždy jen jedné koule ze zastaveného zásobníku na vstupní skluz. Samovolným gravitačním odvalem po vstupním skluzu se koule přesune na přirazený sklopný podavač. Hlavními částmi sklopného podavače jsou dvě výkyvná ramena, mezi nimiž je úhlově otočně uložena sklopná kapsa s pravo55 úhlým úložným prostorem pro kouli. Kolmě postavená stěna úložného prostoru zastaví odval

- 1 CZ 303393 B6 koule ze vstupního skluzu. Výkyv ramen směrem ke kontrolnímu místu při současném přibližně pravoúhlém natočení sklopné kapsy s umístěnou koulí je proveden pneumatickým ústrojím. Na válci pneumatického ústrojí jsou připevněny dva polohové senzory pro posloupnost pracovních cyklů zařízení, zejména pro zamezení polohy třídiče ve vrchní koncové úrovni při dopředném pohybu sklopného podavače. Koule, přemístěna sklopným podavačem, spočívá v kontrolním místě na třech bodech. Opěrná kladka, která je otočně uložena v opěrném držáku, jistí polohu koule v horizontálním směru. Další dva body pro uložení koule tvoří dva protilehle uložené rotační kužele. Seřizovacími díly na opěrném držáku je poloha koule nastavena tak, aby její těžiště bylo za společnou horizontální osou rotačních kuželů. Každý rotační kužel je připojen k vlastnímu krokovému motoru, pro rozdílný, elektronickou částí programově řízený, průběh otáček rotačních kuželů, čímž je docíleno jak otáčení koule, tak i současné poledníkové natáčení koule pod přiřazenými snímači. V kontrolním místě jsou na přiřazených držácích polohově seřiditelně připevněny tyto mechanismy: zahajovací senzor pro korespondenci s elektronickou částí o aktu umístění koule a povelu k zahájení kontrolního cyklu. Dále tři snímače, a to jeden optický snímač pro kontrolu povrchových vad, zejména lesku a dva snímače vířivých proudů pro současnou kontrolu podpovrchových kazů v rozdílném místě poledníkově rotující koule. Zařazení dvou snímačů vířivých proudů je provedeno s ohledem na rozsah kontrolované plochy koule a zejména proto, že tyto velké koule jsou používány pro valivá ložiska velmi hmotných a velmi drahých strojů a použití vadné koule s podpovrchovými výrobními nebo materiálovými kazy by mohlo z působit vážnou havárii.

Elektronická část, programově řídící automatickou činnost zařízení, je vybavena i programem pro zbrzdění otáček rotačních kuželů v etapě ukončení kontrolního cyklu, čímž rotující koule setrvačným odvalem se sama přemístí do výklopného lůžka třídiče. Třídič je ve vertikálním směru posuvný pneumatickým mechanismem. Na základě výsledků provedené kontroly, vyhodnocených elektronickou částí, se třídič vertikálně posune k některému ze tří vertikálně seřazených a na rámu zařízení připevněných třídičových skluzů, kde vychýlením výklopného lůžka nastane přemístění koule na třídičový skluz. Samostatným gravitačním odvalem po třídičovém skluzu je koule přemístěna na výstupní zásobník. Výstupní zásobník je třístupňový s vertikálním uspořádáním. Jednotlivé stupně výstupního zásobníku jsou provedeny ve tvaru kruhových desek s otvory v kružnicovém uspořádání při obvodě, pro umístění roztříděných koulí. Spojovacími díly jsou jednotlivé stupně spojeny v pevný celek o třech odděleních. Jedno oddělení je pro koule s vadami povrchovými, další oddělení pro koule s kazy podpovrchovými a třetí oddělení je pro koule bezvadné. Výstupní zásobník je otočně uložen na sloupu a otáčení je zajištěno přiřazeným elektromotorem a točivá síla přenášena řemenem. Přestože všechny tři stupně výstupního zásobníku jsou spojeny v celek a otáčející se současně, je nad každým stupněm umístěn třídičový senzor pro registraci volného ukládacího otvoru pro kouli. Pro zastavení otáčení v přesné poloze, jsou na jednom stupni výstupního zásobníku v kružnicovém uspořádání připevněny terče pro korespondenci s přiřazeným polohovým čidlem. Nejméně k jednomu stupni výstupního zásobníku, prvořadě vždy k oddělení s bezvadnými koulemi, je přiřazen vysunovač koulí na výstupní skluz. Gravitačním odvalem po výstupním skluzu se koule samovolně přemístí do kolébky přiřazeného ukladače. Pneumatickým mechanismem je ukladač posuvný ve vertikálním směru. Spodek ukladače je opatřen vertikálně posuvným stykovým mechanismem. Při kontaktu se dnem nebo již vrstvou uložených koulí v přistaveném kontejneru, stykový mechanismus se vertikálně posune, čímž nazvedne kolébku a nastane samovolný odval koule do kontejneru v horizontálním směru. Současně vertikálně vychýlený stykový mechanismus aktivuje přiřazené koncové čidlo k zastavení sestupného posuvu ukládače a k následnému vertikálnímu posuvu ukladače zpět k výstupnímu skluzu. Dále je ukladač vybaven nastavitelným blokačním ústrojím, propojeným s elektronickou částí, pro dočasné přerušení činnosti zařízení pri dosažení zvolené výšky vrstvy koulí v kontejneru. Vzhledem k tomu, že do kontejneru jsou ukládány koule velkých typorozměrů, je nastavitelná hodnota blokačním ústrojím odvozena též od hmotnosti.

-2CZ 303393 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže objasněn na připojených výkresech, které obsahují celkem tři obrázky. Na obr. I je schematicky znázorněno celkové provedení zařízení dle vynálezu s vyznačením umístění hlav5 nich částí. Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení sklopného podavače. Na obr. 3 je znázorněno příkladné provedení kontrolního místa zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že zásobník 1, provedený ve tvaru kruhové desky, je otočně uložen na stoupu 2 a řemenem 3 propojen se zásobníkovým náhonem 4. Zásobníkový náhon 4 je připevněn ke sloupu 2 nebo alternativně k rámu 5. Na vrchní ploše zásobníku 1 jsou v radiálním paprskovitém uspořádání připevněny spádové lišty 6, pro samovolný posun koulí 7 gravitačním odvalem k otvorům u obvodu zásobníku 1, ve kterých koule 7 spočívající spodní částí. Nad zásobníkem I, směrem ke kontrolnímu místu, je umístěna bezdotyková závora 8, pro registraci koule 7 a pro zastavení rotace zásobníku _L Pro přesnou polohu zastavení zásobníku 1 jsou na spodní ploše zásobníku 1 v kružnicovém uspořádání připevněny terče 9, pro korespondenci s přiřazeným polohovým čidlem 10. Dále je pod spodní stranou zásobníku I umístěn pneumatický nebo alternativně elektromagnetický separátor 11, pro opakované vysunutí vždy jen jedné koule 7 ze zásobníku 1 na vstupní skluz 12. Bezprostředně u vstupního skluzu 12 je umístěn sklopný podavač 13, sestávající zejména ze dvou výkyvných ramen 14, pneumatického ústrojí 15 se dvěma polohovými senzory 16, pro posloupnost pracovních cyklů zařízení se sklopné kapsy 17. Sklopná kapsa 17 má pravoúhlý úložný prostor, pro zastavení odvalu koule 2 a její následné přemístění do kontrolního místa. V kontrolním místě je koule 2 ve styku s opěrnou kladkou 18, která je otočně uložena v opěrném držáku 39. Dále je koule 2 ve styku se dvěma protilehle uloženými rotačními kužely 19. Každý rotační kužel 19 je připojen k vlastnímu krokovému motoru 20. pro rozdílný, elektronickou částí 21 programově řízený, průběh otáček, za účelem vytvoření poledníkového odvalu koule ]_. V kontrolním místě jsou na přiřazených držácích

40 polohově seřidítelně připevněny zejména tyto mechanismy: zahajovací senzor 22, pro impuls elektronické části 21 o aktu umístění koule 7, jeden optický snímač 23 pro kontrolu povrchových vad a dva snímače vířivých proudů 24, pro současnou kontrolu podpovrchových kazů v rozdílném místě rotující koule 2· Elektronická část 21, programově řídící automatickou činnost zařízení, je vybavena i programem pro zbrzdění otáček rotačních kuželů 19 v etapě ukončení kontrolního cyklu, pro vznik samovolného odvalu rotující koule 2 do výklopného lůžka 25 vertikálně pneumaticky posuvného třídiče 26. Paralelně k dráze vertikálního posuvu třídiče 26 jsou seřazeny a na rámu 5 připevněny tři třídičové skluzy 27, pro samovolný gravitační odval koulí 2 na třístupňový výstupní zásobník 28. Výstupní zásobník 28 je otočně uložen na sloupu 2 a řemenem je propojen s elektromotorem 29. Jednotlivé stupně výstupního zásobníku 28 jsou provedeny ve tvaru kruhových desek s otvory v kružnicovém uspořádání při obvodě, pro umístění roztříděných koulí 7. Spojovacími díly 30 jsou jednotlivé stupně pevně spojeny v celek tvořící tři oddělení. Nad každým stupněm výstupního zásobníku 28 je umístěn jeden třídičový senzor 31, pro registraci volného ukládacího otvoru pro kouli 2- Na jednom stupni výstupního zásobníku 28 jsou připevněny terče 9 pro korespondenci s přiřazeným polohovým čidlem 10, pro přesnou polohu zastavení rotace výstupního zásobníku 28 u třídičových skluzů 27. Nejméně k jednomu stupni výstupního zásobníku 28, prvořadě vždy k oddělení s bezvadnými koulemi 7, je přiřazen vysunovač 32 koulí 2 na výstupní skluz 33. K výstupnímu skluzu 33 je přiřazen ukladač 34, který je ve vertikálním směru pneumaticky posuvný. Vespod má ukladač 34 připevněn vertikálně vychýlitelný stykový mechanismus 35, pro samočinné vysunutí koule 2 z kolíbky 36 ukladače 34 při kontaktu stykového mechanismu 35 se dnem nebo též vrstvou již umístěných koulí 2 v přistaveném kontejneru. Požadovaná výška uložených koulí 2 v přistaveném kontejneru je nastavitelná připojeným blokačním ústrojím 37, pro dosažené přerušení činnosti zařízení připojenou elektronickou částí 21. Dále je stykový mechanismus 35 opatřen koncovým čidlem 38, pro zastavení sestupného posunu ukladače 34 a následnou aktivaci vertikálního posunu ukladače 34 k výstupní55 mu skluzu 33.

-3CZ 303393 B6

Průmyslová využitelnost

Vynález je opakovatelně průmyslově využitelný při výrobě zařízení pro kontrolu a třídění přesných velkých koulí, zejména koulí pro valivá ložiska. V provozních podmínkách je zařízení podle vynálezu využitelné zejména u výrobců valivých ložisek. Je určen pro využití při kontrole a třídění kouli přibližně do 75 mm průměru, určených zejména pro energetické strojírenství.

Claims (5)

1. Kontrolní a třídicí zařízení, zejména pro povrchovou a podpovrchovou defektometrii velkých ložiskových koulí, sestávající zejména ze zásobníku, separátoru, skluzu, držáků, snímačů a třídiče, vyznačující se tím, že zásobník (1), provedený ve tvaru kruhové desky, je otočně uložen na sloupu (

2) a řemenem (

3) propojen se zásobníkovým náhonem (

4), připevněným ke sloupu (2) nebo alternativně krámu (5), přičemž na vrchní ploše zásobníku (1) jsou v radiálním paprskovitém uspořádání připevněny spádové lišty (6), pro samovolný posun koulí (7) gravitačním odvalem k otvorům u obvodu zásobníku (1), ve kterých koule (7) spočívají spodní částí až do místa registrace koule (7) bezdotykovou závorou (8), umístěnou nad zásobníkem (I), pro zastavení rotace zásobníku (1), přičemž pro přesnou polohu zastavení zásobníku (1) jsou na spodní ploše zásobníku (1) v kružnicovém uspořádání připevněny terče (9) pro korespondenci s přirazeným polohovým čidlem (10), a také pod spodní stranou zásobníku (1) je umístěn pneumatický nebo elektromagnetický separátor (11), pro opakované vysunutí vždy jen jedné koule (7) ze zásobníku (1) na vstupní skluz (12), na který bezprostředně navazuje sklopný podavač (13), sestávající zejména ze dvou výkyvných ramen (14), pneumatického ústrojí (15) se dvěma polohovými senzory (16) pro posloupnost pracovních cyklů zařízení a sklopné kapsy (17) s pravoúhlým úložným prostorem pro zastavení odvalu koule (7) a její následné přemístění do kontrolního místa, kde je koule (7) ve styku s opěrnou kladkou (18), která je otočně uložena v opěrném držáku (39) a současně je koule (7) ve styku se dvěma protilehle uloženými rotačními kužely (19), přičemž každý rotační kužel (19) je připojen k vlastnímu krokovému motoru (20), pro rozdílný, elektronickou částí (21) programově řízený, průběh otáček, pro vytvoření poledníkového odvalu koule (7) v průběhu funkční etapy v kontrolním místě, ve kterém jsou na přiřazených držácích (40) polohově seřiditelně připevněny zejména tyto mechanismy: zahajovací senzor (22), pro impulz elektronické části (21) o aktu umístění koule (7), jeden optický snímač (23) pro kontrolu povrchových vad a dva snímače vířivých proudů (24), pro současnou kontrolu podpovrchových kazů v rozdílném místě rotující koule (7), načež elektronická část (21), programově řídící automatickou činnost zařízení, je vybavena i programem pro zbrzdění otáček rotačních kuželů (19) v etapě ukončení kontrolního cyklu, pro samovolný odval rotující koule (7) do výklopného lůžka (25) vertikálně pneumaticky posuvného třídiče (26), ke kterému jsou přirazeny tři vertikálně seřazené a na rámu (5) připevněné třídičové skluzy (27), pro samovolný gravitační odval koulí (7) na třístupňový výstupní zásobník (28), otočně uložený na sloupu (2) a řemenem spojený s elektromotorem (29), přičemž jednotlivé stupně výstupního zásobníku (28) jsou provedeny ve tvaru kruhových desek s otvory v kružnicovém uspořádání při obvodě, pro umístění roztříděných koulí (7) a spojovacími díly (30) jsou jednotlivé stupně spojeny v pevný celek o třech odděleních, avšak nad každým stupněm je umístěn třídiČový senzor (31), pro registraci volného ukládacího otvoru pro kouli (7) a zastavení rotace výstupního zásobníku (28), ale jen na jednom stupni výstupního zásobníku (28) jsou připevněny terče (9) pro korespondenci s přiřazeným polohovým čidlem (10), pro přesnou polohu zastavení rotace výstupního zásobníku (28) u trídičového skluzu (27), a také k nejméně jednomu stupni výstupního zásobníku (28), prvořadě vždy k oddělení s bezvadnými koulemi (7), je přiřazen vysunovač (32) koulí (7) na výstupní skluz (33), ke kterému je přiřazen vertikálně pneumaticky posuvný ukíadače (34), který má vespod připevněn vertikálně posuvný stykový mechanismus (35), pro samočinné vysunutí koule (7) z kolíbky (36) ukíadače (34) při kontaktu stykového mechanismu (35) se dnem přistaveného

-4CZ 303393 B6 kontejneru nebo vrstvou již umístěných koulí (7) v kontejneru, přičemž požadovaná výška pro uložení koulí (7) v kontejneru je nastavitelná k ukladači (34) přiřazeným blokačním ústrojím (37) propojeným s elektronickou částí (21), pro dočasné přerušení činnosti zařízení a dále je stykový mechanismus (35) ukladače (34) opatřen koncovým čidlem (38) pro zastavení sestupného posuvu

5 ukladače (34) a následnou aktivaci zpětného vertikálního posuvu ukladače (34) k výstupnímu skluzu (33).