RU2700961C1

RU2700961C1 - Control-sorting automatic device for miniature cylindrical asymmetric parts

Info

Publication number: RU2700961C1
Application number: RU2019103308A
Authority: RU
Inventors: Олег Викторович Шилов; Александр Борисович Конаш; Сергей Ханцасович Петерайтис; Анатолий Григорьевич Решетов; Алексей Викторович Заятров
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2019-09-24

Abstract

FIELD: control and sorting equipment.

SUBSTANCE: invention relates to control and sorting equipment in machine building and is intended for automation of control at dimensional sorting of miniature asymmetric parts of cylindrical shape, for example pins of radio connectors, in large-scale and mass production. Solving problem of control of diametral size in several preset sections with evaluation of error of shape of working part of pins of radio connectors and increased wear of feelers of tips of measuring sensors, as well as problem of low efficiency of control. Aim is achieved by the fact that the part control procedure is performed in three stages, at each of which control is performed at the specified section along the part length. At each step, the control unit actuates the control device by supplying the pickups of the sensor to the monitored part. One of the measuring probes of each sensor is made in the form of a flat disc, and the second one – in the form of a knife. After time for control, pickups of pickups of the sensor from the controlled part are removed with transfer of the measurement result to the measuring unit. Based on the three-stage data control results, the measurement unit generates, together with the control unit, a command for the corresponding pneumatic cylinder for unloading the part from the holder into the required receiving device with suitable parts, correctable or unrecoverable defects. Holder of parts is made in the form of two levers, fixed with common axis of rotation, wherein one of levers is fixed, and second is rotated by means of pneumatic cylinder by specified angle, releasing controlled part.

EFFECT: as a result, by the end of the measurement, the diametric size is checked in several sections on the working length of the part with evaluation of the shape error.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-сортировочной технике в машиностроительном приборостроении и может быть использовано для сортировки миниатюрных цилиндрических несимметричных деталей, например, штырей радиотехнических разъемов.The invention relates to a control and screening technique in mechanical engineering and can be used to sort miniature cylindrical asymmetric parts, for example, pins of radio connectors.

Известен контрольно-сортировочный автомат модели 45301 для сортировки игольчатых роликов (Б.М. Сорочкин «Автоматизация измерений и контроля размеров деталей» Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1990, стр. 316). Автомат содержит в качестве основных узлов загрузочное устройство с накопителем, транспортирующее устройство, измерительную станцию и сортировочное устройство. Сортировка деталей по классам осуществляется как результат контроля диаметрального размера ролика в выбранном сечении.Known control and sorting machine model 45301 for sorting needle rollers (B. M. Sorochkin "Automation of measurement and dimension control of parts" L., Engineering, Leningrad branch, 1990, p. 316). The machine contains, as the main components, a loading device with a drive, a transporting device, a measuring station, and a sorting device. Sorting of parts into classes is carried out as a result of monitoring the diametrical size of the roller in the selected section.

К числу недостатков автомата относится отсутствие данных о диаметральном размере ролика по всей его длине, а также сведений о погрешности формы. В ряде случаев, например, для приборных и авиационных подшипников или для штырей радиотехнических разъемных соединений требования к точности и погрешности формы значительно возрастают и относятся ко всей длине рабочей части контролируемого изделия.Among the disadvantages of the machine is the lack of data on the diametrical size of the roller along its entire length, as well as information about the shape error. In some cases, for example, for instrument and aviation bearings or for pins of radio-technical detachable joints, the requirements for accuracy and shape error increase significantly and relate to the entire length of the working part of the product being monitored.

До настоящего времени при контроле штырей радиотехнических разъемов используется ручная рычажная скоба отечественного или импортного производства, например, скоба 523 серии фирмы MITUTOYO (Япония). Контролируемая деталь в этом случае помещается между плоских губок скобы, штырь проворачивается вручную, вокруг своей оси и по всей длине рабочей части штыря.Until now, when controlling the pins of radio connectors, a manual lever bracket of domestic or foreign manufacture is used, for example, the bracket 523 of the MITUTOYO series (Japan). The controlled part in this case is placed between the flat jaws of the bracket, the pin is rotated manually, around its axis and along the entire length of the working part of the pin.

Ручной метод на основе рычажной скобы помимо невысокой производительности отличается и другим существенным недостатком: оценка диаметрального размера изделия, ввиду специфики контроля между плоских губок, осуществляется по максимальному размеру, а погрешность формы не осуществляется совсем.The manual method based on a lever bracket, in addition to low productivity, also has another significant drawback: the diameter of the product is estimated, due to the specificity of control between the flat jaws, by the maximum size, and the shape error is not carried out at all.

Наилучшие результаты по производительности и точности контроля могут быть получены с помощью контрольного автомата модели КИ1502 (патент №2670732), принятого нами за прототип.The best results in terms of performance and accuracy of control can be obtained using the control machine model KI1502 (patent No. 2670732), adopted by us as a prototype.

Автомат содержит вибробункер с ориентирующим устройством, накопитель, транспортирующее устройство с двумя держателями деталей. Транспортирующее устройство механически связано с приводом дискретного углового вращения. Датчик контроля, выполняющий контроль размера детали в выбранном сечении, подключен к измерительному устройству, которое через блок управления управляет пневмоцилиндром выгрузки деталей.The machine contains a vibrating hopper with an orienting device, a drive, a transporting device with two parts holders. The conveying device is mechanically connected to a discrete angular rotation drive. A control sensor that controls the size of the part in the selected section is connected to a measuring device that, through the control unit, controls the pneumatic cylinder for unloading the parts.

Недостатком конструкции контрольного автомата КИ1502 является повышенный износ щупов и как следствие низкая эффективность операции контроля детали и особенно операции эталонирования. Повышенный износ щупов, в свою очередь, происходит за счет вращения детали вокруг своей оси и одновременного поступательного перемещения детали вдоль своей оси.The drawback of the design of the KI1502 control machine is the increased wear of the probes and, as a consequence, the low efficiency of the part control operation and especially the standardization operation. Increased wear of the probes, in turn, occurs due to the rotation of the part around its axis and the simultaneous translational movement of the part along its axis.

От указанных недостатков свободен предлагаемый контрольный автомат для размерного контроля цилиндрических несимметричных деталей, в частности штырей радиотехнических разъемов.The proposed control machine for dimensional control of cylindrical asymmetric parts, in particular pins of radio connectors, is free from these shortcomings.

Автомат содержит вибробункер с ориентирующим устройством, накопитель, транспортирующее устройство с двумя держателями, механически связанные с приводом вращения. В автомат входят датчик, контролирующий диаметр детали в выбранном сечении и блок управления, подключенные к измерительному устройству. В автомат входит также пневмоцилиндр для выгрузки проконтролированных деталей. Дополнительно в автомат введены семь держателей, два пневмоцилиндра для выгрузки проконтролированных деталей и два датчика. При этом все три датчика снабжены арретирующими устройствами, подключенными к блоку управления. Один из измерительных щупов каждого датчика выполнен в виде плоского диска, а второй - в форме ножа. При этом контроль детали осуществляется датчиками последовательно по длине детали в трех выбранных сечениях. Транспортирующее устройство выполнено в виде диска с равномерно расположенными по внешней окружности держателями деталей. Выгрузка проконтролированных деталей осуществляется в приемные устройства для годных и бракованных деталей посредством трех пневмоцилиндров, воздействующих на соответствующие держатели деталей. Держатели деталей выполнены в виде двух рычагов, скрепленных общей осью вращения. При этом один из рычагов неподвижен, а второй поворачивается с помощью пневмоцилиндра на заданный угол, освобождая проконтролированную деталь.The machine contains a vibrating hopper with an orienting device, a drive, a transporting device with two holders, mechanically connected with a rotation drive. The machine includes a sensor that controls the diameter of the part in the selected section and a control unit connected to the measuring device. The machine also includes a pneumatic cylinder for unloading controlled parts. In addition, seven holders, two pneumatic cylinders for unloading the controlled parts and two sensors are introduced into the machine. Moreover, all three sensors are equipped with arresting devices connected to the control unit. One of the measuring probes of each sensor is made in the form of a flat disk, and the second in the form of a knife. In this case, the part is monitored by sensors sequentially along the length of the part in three selected sections. The transporting device is made in the form of a disk with part holders evenly spaced around the outer circumference. The unloading of the controlled parts is carried out in the receiving devices for suitable and defective parts by means of three pneumatic cylinders acting on the respective holders of the parts. The holders of the parts are made in the form of two levers fastened by a common axis of rotation. In this case, one of the levers is stationary, and the second is rotated with the help of a pneumatic cylinder at a predetermined angle, freeing up the controlled part.

На чертеже изображена блок-схема автомата для контроля цилиндрических несимметричных деталей.The drawing shows a block diagram of a machine for monitoring cylindrical asymmetric parts.

Автомат для контроля размеров и сортировки деталей содержит вибробункер 1 с ориентирующим устройством 2, накопитель 3, транспортирующее устройство 4 с приводом вращения 5, три датчика контроля размеров 6, 7, 8, детали 9 и блок управления 10, подключенные к измерительному блоку 11, приемные устройства для проконтролированных деталей 12, 13 и 14 для годных, с исправимым и с неисправимым браком соответственно. Автомат также содержит девять держателей детали 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и 23, установленных на транспортирующем устройстве 4. Каждый датчик 6, 7 и 8 снабжен арретирующими устройствами 24, 25 и 26 соответственно, связанными механически с измерительными щупами 27 и 28 датчика 6, щупами 29 и 30 датчика 7 и щупами 31 и 32 датчика 8, контролирующих размер детали 9 и подключенных к блоку управления 10. Кроме того, автомат содержит три пневмоцилиндра 33, 34 и 35, которые используются для выгрузки проконтролированных деталей. Каждый из девяти держателей детали 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, состоит из двух рычагов 36 и 37, скрепленных общей осью вращения. При, этом рычаг 36 неподвижен, а рычаг 37 поворачивается на заданный угол с помощью одного из трех пневмоцилиндров 33, 34 или 35, подключенных к блоку управления 10.The machine for controlling the size and sorting of parts contains a vibrating hopper 1 with an orienting device 2, a drive 3, a transporting device 4 with a rotation drive 5, three size control sensors 6, 7, 8, parts 9 and a control unit 10 connected to the measuring unit 11, receiving devices for controlled parts 12, 13 and 14 for fit, with fixable and incorrigible defects, respectively. The machine also contains nine part holders 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 and 23 mounted on the transporting device 4. Each sensor 6, 7 and 8 is equipped with locking devices 24, 25 and 26, respectively, mechanically connected to measuring probes 27 and 28 of the sensor 6, probes 29 and 30 of the sensor 7 and probes 31 and 32 of the sensor 8, controlling the size of the part 9 and connected to the control unit 10. In addition, the machine contains three pneumatic cylinders 33, 34 and 35, which are used for unloading controlled parts. Each of the nine holders of the part 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, consists of two levers 36 and 37, fastened by a common axis of rotation. At the same time, the lever 36 is stationary, and the lever 37 is rotated by a predetermined angle using one of the three pneumatic cylinders 33, 34 or 35 connected to the control unit 10.

Автомат работает следующим образом.The machine works as follows.

Цикл работы автомата выполняется в соответствии с программой, записанной в блоке измерения 11 и исполняемой блоком управления 10. Транспортное устройство 4, на котором установлены девять держателей детали 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, имеет девять рабочих положений, обозначенных на фиг. 1 как I, II III, IV, V, VI, VII, VIII, IX. По команде блока управления 10 выполняется поворот транспортного устройства 4 за счет привода вращения 5, пустой держатель детали 15 перемещается в положение I. Изделия, например, штыри радиотехнических разъемов из вибробункера 1 с помощью ориентатора 2 поступают в ориентированном положении в накопитель 3 и деталь 9 из накопителя 3 поступает в держатель 15.The operation cycle of the machine is carried out in accordance with the program recorded in the measuring unit 11 and executed by the control unit 10. The transport device 4, on which nine part holders 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 are installed, has nine operating positions indicated in FIG. 1 as I, II III, IV, V, VI, VII, VIII, IX. At the command of the control unit 10, the transport device 4 is rotated due to the rotation drive 5, the empty part holder 15 moves to position I. Products, for example, the pins of the radio connectors from the vibration bin 1, with the help of the orientator 2, enter the drive 3 in the oriented position and the part 9 from drive 3 enters the holder 15.

По команде блока управления 10 привод вращения 5 выполняет поворот транспортного устройства 4 и держатель детали 15 перемещается в положение II, а в держатель детали 23 производится загрузка следующей детали. Таким образом, после каждого поворота транспортного устройства 4 в держатель, находящийся в положении I выполняется загрузка детали. Процедура контроля детали производится в три этапа. После появления держателя с деталью в положении III поступает команда с блока управления 10 и срабатывает арретирующее устройство 24, которое дизарретирует (подводит) измерительные щупы 27 и 28 датчика 6 к контролируемой детали 9. Конструктивно щупы 27 и 28 настроены на контроль верхней части контролируемой детали 9. По истечении времени на контроль поступает команда с блока управления 10 и выполняется арретирование (отвод) измерительных щупов 27 и 28 датчика 6 от контролируемой детали 9, результаты замера передаются в измерительный блок 11. Выполняется поворот транспортного устройства 4, держатель с деталью 9 перемещается в положение IV, после чего срабатывает арретирующее устройство 25, которое дизарретирует измерительные щупы 29 и 30 датчика 7 к контролируемой детали 9. Конструктивно щупы 29 и 30 настроены на контроль средней части контролируемой детали 9. По истечении времени на контроль поступает команда с блока управления 10 и выполняется арретирование измерительных щупов 29 и 30 датчика 7 от контролируемой детали, результаты замера передаются измерительный блок 11. Выполняется поворот транспортного устройства 4, держатель с деталью перемещается в положение V, после чего срабатывает арретирующее устройство 26, которое дизарретирует измерительные щупы 31 и 32 датчика 8 к контролируемой детали 9. Конструктивно щупы 31 и 32 настроены на контроль нижней части контролируемой детали 9. По истечении времени на контроль поступает команда с блока управления 10 и выполняется арретирование измерительных щупов 31 и 32 датчика 8 от контролируемой детали, результаты замера передаются измерительный блок 11.At the command of the control unit 10, the rotation drive 5 rotates the transport device 4 and the part holder 15 moves to position II, and the next part is loaded into the part holder 23. Thus, after each rotation of the transport device 4 into the holder located in position I, the part is loaded. The part control procedure is carried out in three stages. After the holder with the part in position III appears, a command is received from the control unit 10 and the arresting device 24 is triggered, which disarms (leads) the measuring probes 27 and 28 of the sensor 6 to the controlled part 9. Structurally, the probes 27 and 28 are configured to control the upper part of the controlled part 9 After the time has passed, the control receives a command from the control unit 10 and arrests (retracts) the measuring probes 27 and 28 of the sensor 6 from the controlled part 9, the measurement results are transmitted to the measuring unit 11. I turn the transport device 4, the holder with the part 9 moves to position IV, after which the locking device 25 is triggered, which disarms the measuring probes 29 and 30 of the sensor 7 to the controlled part 9. Structurally, the probes 29 and 30 are configured to control the middle part of the controlled part 9. After the time has passed, the control receives a command from the control unit 10 and the measuring probes 29 and 30 of the sensor 7 are arrested from the controlled part, the measurement results are transmitted to the measuring unit 11. Turning the trans sports device 4, the holder with the part moves to position V, after which the locking device 26 is triggered, which disarms the measuring probes 31 and 32 of the sensor 8 to the controlled part 9. Structurally, the probes 31 and 32 are configured to control the lower part of the controlled part 9. After time the control receives a command from the control unit 10 and arrests the measuring probes 31 and 32 of the sensor 8 from the controlled part, the measurement results are transmitted to the measuring unit 11.

Таким образом, за три этапа выполняется контроль диаметрального размера в трех выбранных сечениях на рабочей длине штыря. Блок измерения 11 запоминает и анализирует измерительную информацию. На основе полученных данных блок измерения 11 вырабатывает совместно с блоком управления 10 команду, на соответствующий пневмоцилиндр 33, 34 или 35 который срабатывает после поворота транспортирующего устройства 4 в положение VI (годные детали), VII (исправимый брак), либо VIII (неисправимый брак). В результате проконтролированная деталь попадает в соответствующее приемное устройство 12, 13 либо 14. В положении II проверяется, что деталь подлежащая контролю поступила в держатель, а в положении IX проверяется, что держатель пустой и готов к загрузке новой детали.Thus, in three stages, the control of the diametric size is performed in three selected sections on the working length of the pin. The measurement unit 11 stores and analyzes the measurement information. Based on the obtained data, the measuring unit 11 generates, together with the control unit 10, a command for the corresponding pneumatic cylinder 33, 34 or 35 that is triggered after the transporting device 4 is turned to position VI (suitable parts), VII (recoverable defect), or VIII (unrecoverable defect) . As a result, the controlled part gets into the corresponding receiving device 12, 13 or 14. In position II, it is checked that the part to be inspected has entered the holder, and in position IX it is checked that the holder is empty and ready to load a new part.

В результате полный цикл работы автомата выглядит следующим образом. При поступлении команды с блока управления 10 привод вращения 5 осуществляет поворот транспортного устройства 4. После этого в один из девяти держателей детали 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 или 23, который находится в положении I, выполняется загрузка детали. Вместе с этим в зонах III, IV и V по команде с блока управления 10 срабатывают арретирующие устройства 24, 25 и 26, выполняется дизарретирование измерительных щупов 27 и 28 датчика 6, щупов 29 и 30 датчика 7 и щупов 31 и 32 датчика 8 на контролируемую деталь 9. Одновременно с этим выполняется выгрузка проконтролированной детали для держателей, находящихся в положении VI, VII или VIII, в зависимости от результатов контроля, поступающих в блок измерения 11, и на основе команды с блока управления 10 срабатывает необходимый пневмоцилиндр 33, 34 или 35 (или сразу несколько из них).As a result, the full cycle of the machine is as follows. Upon receipt of a command from the control unit 10, the rotation drive 5 rotates the transport device 4. After that, one of the nine holders of the part 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 or 23, which is in position I, is loaded the details. At the same time, in zones III, IV and V, by the command from the control unit 10, the arresting devices 24, 25 and 26 are triggered, the measuring probes 27 and 28 of the sensor 6, the probes 29 and 30 of the sensor 7 and the probes 31 and 32 of the sensor 8 are controlled part 9. At the same time, the controlled part is unloaded for holders in position VI, VII or VIII, depending on the control results received in measuring unit 11, and the necessary pneumatic cylinder 33, 34 or 35 is triggered based on a command from control unit 10 (or several and them).

Эталонирование автомата выполняется следующим образом. В блок управления 10 подается команда на выполнение процедуры эталонирования. В держатель, расположенный в зоне II устанавливается эталон и выполняется цикл, полностью повторяющий последовательность действий при измерении деталей в позициях III, IV и V, после чего эталон выгружается в позиции VI. В блок измерения 11 при этом поступают с каждого датчика контроля размеров 6, 7 и 8 результаты замеров, на основе которых принимаются корректирующие поправки к показаниям для каждого датчика 6, 7 и 8.The standardization of the machine is as follows. The control unit 10 is instructed to perform the standardization procedure. A standard is installed in the holder located in zone II and a cycle is executed that completely repeats the sequence of actions when measuring parts in positions III, IV and V, after which the standard is unloaded at position VI. In this case, the measuring unit 11 receives from each sensor of control of sizes 6, 7 and 8 the results of measurements, based on which corrective amendments to the readings for each sensor 6, 7 and 8 are accepted.

В целом, избранное устройство контрольно-сортировочного автомата позволяет эффективно выполнять контроль и оценивать геометрические параметры миниатюрных цилиндрических несимметричных деталей и, в частности, штырей радиотехнических разъемов, обеспечивая высокую производительность контроля с требуемым уровнем качества, исключая попадание бракованных деталей в годные.In general, the selected device of the control and sorting machine allows you to effectively monitor and evaluate the geometric parameters of miniature cylindrical asymmetric parts and, in particular, the pins of the radio connectors, providing high control performance with the required level of quality, eliminating the rejection of defective parts in good condition.

Claims

1. Automatic machine for the dimensional sorting of cylindrical asymmetric parts, for example, pins of radio connectors, containing a vibrating hopper with an orienting device, a drive, a transporting device with two part holders, mechanically connected with a rotation drive, a sensor that controls the diameter of the part in the selected section, and a control unit connected to a measuring device, a pneumatic cylinder for unloading parts, receiving devices for suitable and defective parts, characterized in that flax holders seven parts, the two parts of the pneumatic cylinder for discharging two sensors, all three sensors are provided with detent devices on the control unit.

2. The device according to p. 1, characterized in that one of the measuring probes of each sensor is made in the form of a flat disk, and the second in the form of a knife, and the diameter of the part is monitored by sensors in series over the length of the part in three selected sections.

3. The device according to claim 1, characterized in that the conveying device is made in the form of a disk with holders of parts evenly spaced around the outer circumference, and the unloading of the controlled parts is carried out by means of three pneumatic cylinders acting on the respective holders of the parts.

4. The device according to claim 1, characterized in that the holders of the parts are made in the form of two levers fastened by a common axis of rotation, one of the levers being stationary, and the second being rotated with the help of a pneumatic cylinder at a predetermined angle, freeing up the controlled part.