Устройство для контроля длины электропроводных изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Саеетскик

С4щиалистичесиив

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16. 07. 81 (21) 3319916/18-28 ($1) hh. Кл. сприсоединениемзаявки Йо1 (23) ПриоритетG 01 В 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0133. Бюллетень Йо 2 ($3) УД 4 621.317. .39:531.717 (088.8) Дата опубликования описания15. 01. 83

r, В.,Е. Шатерников, A. П. Алексеев, В - И, Самарцев, Г. И. Каргин, В. И. Чирков и С-. С. ьбйьшаков1

Куйбышевский электротехнический институт связи (72) Авторы изобретения

P1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЛИНЫ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗДЕДИЙ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для автоматического контдоля длйны кодотких электдопдоводных трубок, стержней, цилиндров и т.п.

Известно устройство для автомати ческого контроля металлических иэделий по длине; содержащее генератор высокой частоты, электромагнитный преобразователь (ЭП) начала изделия, ЭП конца-изделия, расположенный на расстоянии, равном минимально допустимой длине изделия от ЭП начала иэделия, два блока обработки сигналов, входом подключенные к выходам соответствующих ЭП, одновибратор, логи- ческий блок, механизм сортировки и перемещения иэделий через ЭП. При поступлении изделия в ЭП начала изделия . блок обработки сигналов этого преобразователя формирует сигнал, запускающий одновибратор, последний генерирует импульс, длительность которого равна Т= ЬХ/V, где а2 - максималь-; ный допуск на длину изделия, V,-- скорость перемещения изделия через преобразователь. При одновременном поступлении сигналов на схему совпадения от.одновибратора и от блока обработки сигналов ЭП конца изделия деталь направлена в приемник годной продукции, в других случаях — в приемник бракованной продукции (1 ).

Недостатком данного .устройства является необходимость предъявления жестких требований к механизму перемещения изделий через ЭП, причем нарушение этих требований приводит к возникновению погрешности в результате разбраковки, поскольку длительность импульса одновибратора ь определяется исходя из выбранной скорости перемещения изделий и максимального допуска на длину иэделия а2, причем а 2 ® VX. При увеличении скорости перемещения изделия на величину В т годными будут регистрироваться иэделия, у которых отклонение длины от минимально допустимой длины иэделия равно ЮУ., (V +,йЧ) в, т.е. изменение скоростй перемещения иэделий приводит к возникновению погрешности сортировки иэделий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-. ройство для измерения длины изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь- и логический блок, кроме. того, он содержит первый ЭП конца изделия, расположенный на рас989316 стоянии, фавном минимально допустимой длине изделия, от проходного ЭП второй ЭП конца иэделия, расположенный на расстоянии, равном максимально допустимой длине изделия, от про ходного ЭП, первый, второй и третий флоки обработки сигналов, входами подключенные к выходам соответствующих ЭП. Принцип работы устройства основан на сравнении длины изделия с мерой, выполненной в виде ЭП, раз мещенных укаэанным образом (2 3.

Использование этого устройства для контроля длины коротких изделий, имеющих малое поле допусков, осложняется тем, что установка ЭП на расстояниях, равных десятым долям миллиметра, приводит к возникновению сильной индуктивной связи между ними.

Целью изобретения является повышение точности измерений коротких изделий.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля длины электропроводных изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь и логический блок, снабжено блоком измерения экстремального значения сигнала, соединенным с проходным электромагнитным преобразователем, и двумя блоками сравнения, входы которых подключены к выходу блока из-ЗО мерения экстремального значения сигнала, а выходы соединены со входами логического блока, ширина 1.проходного электромагнитного преобразователя выбрана из условия 35

7 1 9) и где Уи - номинальная длина контролируемых изделий..

На фиг. 1 показана .структурная 4g .схема устройства> на фиг. 2 — структурная схема блока измерения экстремального сигнала, предназначенного для обработки аналоговой информации; на фиг. 3 — то же, для обработки циф-45 ровой информации ; на Фиг. 4 — функциональная схема логического блока; на фиг. 5 — временные диаграммы работы устройства на фиг, 6 — экспериментальная зависимость частоты из мерительного автогенератора при перемещении через проходной ЭП двух изделий различной, длины; на фиг. 7 зависимость относительного измерения частоты измерительного автогенератора от ширины проходного ЭП. 5S.

Устройство (фиг. 1) состоит из проходного электромагнитного преобра" зователя (ЭП) 1, блока 2 измерения экстремального сигнала, первого блока 3 сравнения, второго блока 4 срав-Щ нения, логического блока 5, механизма 6 сортировки, проходной ЭП1 подключен к блоку 2 измерения экстремального сигнала, к выходу которого подсо- . единены первый 3 и второй 4 блоки 65 сравнения. Входы логического блока 5 соединены с выходами блоков 3 и 4 сравнения, а выход — с механизмом

6 сортировки. По трубопроводу 7 под действием силы тяжести йеремещаются контролируемые изделия 8. Проходной рлектромагнитный преобразователь 1 укрепляется непосредственно на трубопроводе 7. Проходной ЭП 1 служит для наведения вихревых токов в измеряемом иэделии 8 и преобразования геометрических размеров изделия 8 в электрический сигнал. Блок 2 измерения экстремального сигнала используется совместно с проходной ЭП 1 для преобразования. неэлектрической величины в электрический сигнал, а также для фиксации максимального (или минимального) значения сигнала. В описываемом устройстве значение экстремального сигнала является основной величиной, по которой судят о длине детали. Блоки 3 и 4 сравнения предназначены для сопоставления сигнала Ч., поступающего от блока 2 измерения экстремального сигнала, с некоторыми уровнями и (. Выходные логические сигналы блоков Х и 4 определяются системой уравнений1

0 = О Б4 О, если Ч;4Ч„

V = 1 Ц4 = О, если Ч.,<Ч; <Ч

U = 1 U = 1 если Y->iV.

3 ф I 1

Уровни Ч„ и Ч2 определяются опытным путем по эталонным изделиям.

Логический блок 5 производит анализ цифровых сигналов, поступающих от блоков 3 и 4 сравнения, и формирует сигналы Ъ„, м илй,, характеризующие изделие соответственно как короткое, длинное или нормальное.

Механизм 6 сортировки введен в устройство для автоматического разделения бракованной и годной продукции.

Устройство может быть реализовано либо на базе аналоговой, либо на базе цифровой схемотехники. В случае обработки аналоговой информации блок

2 состоит (фиг. 2) из автогенератора (АГ) 9, пикового детектора 10, одновибратора 11. Автогенератор 9 служит для преобразования геометрических параметров изделий в амплитудно-модулированный электрический сигнал. Пиковый детектор 10 предназначен для слежения за максимальным (минимальным) значением огибающей.

Одновибратор 11 используется для возвращения схемы пикового детектора в исходное состояние (разряд конденсатора в определенный момент времени). При аналоговом варианте Построения устройства блоки 3 и 4 сравнения должны быть построены в виде амплитудных компараторов (например, триггеров Шмидта). В случае обработки цифровой информации блок 2 состоит

989316

N„- „-= f, ;Т.

65 (фиг. 3) из измерительного автогенератора ИГ 12, первой схемы 13 совпадения, счетчика 14, дешифратора 15, триггера 16, реверсивного счетчика

17, одновибратора 18, кварцевого генератора 19, второй схемы 20 совпаде- 5 ния, распределителя 21. Автогенера тор 12 совместно с проходным ЭП 1 преобразует неэлектрическую величину .(длину иэделия) в частотно-модулированный сигнал. Счетчик 14 служит. 10 для регистрации экстремального значения частоты, преобразованной в код.

Реверсивный счетчик 17, дешифратор 15, распределитель 21 предназначены для выделения момента наступления экст- 5 ремума. Триггер 16 используется для подачи запрещающих сигналов на схемы

13 и 20 совпадения, остановки распределителя и отключения счетчика .14 в моменты достижения максимума часто- 20 ты. Кварцевый генератор 19 служит для формирования стабильных импульсов, управляющих работой распределителя.

Распределитель 21 предназначен для поочередного включения реверсивного счетчика 17 в режим сложения, вычитания, установки в исходное сосостояние, опроса дешифратора 15, управления работой счетчика 14. Одновибратор введен для возвращения блока 2 через некоторое время в начальное состояние °

Блоки 3 и 4 сравнения при цифровом варианте.устройства могут быть выполнены на схемах сравнения кодов.

Устройство работает следующим образом.

Иэделия 8 при помощи вибробункера (не показан) подаются в трубопровод 7. Перемещение деталей через про- 4О ходной ЭП 1 вызывает изменение частоты AI 12 по закону, характер которого показан на фиг. 6.

Измерение и фиксация экстремаль-. ного сигнала происходит следующим об- 45 разом. Первым тактом распределитель

21 устанавливает счетчики 14 и 17 в исходное состояние. Вторьм тактом дается разрешение записать информацию в счетчики 14 и 17, при этом ре- Я версивный счетчик 17 работает на сложение. В .это время происходит преоб.разование частоты f1 АГ 12 в код

ы„. =гт, где Т - длительность калиброванного импульса, поступающего на счетчики от распределителя.

Код N. хранится в счетчиках 14 и

Ъ

17. Третьим тактом распределитель 21 . включает .реверсивный счетчик 17 в 60 режим вычитания. В результате этого из ранее накопленной информации вычитываются импульсы, число которых

Число импульсов, оставшихся в реверсивном счетчике 17 после третьего такта, равно и - т(к,-- fÄ.,„. )

Четвертым тактом распределитель производит опрос дешифратора 15. Если

No Ф 0 (т.е. экстремума нет), то блок 2 измерения экстремального сигнала возобновляет свою работу производит сброс счетчиков 14 и 17, включает счетчик 17 на сложение, затем на вычитание, производит опрос дешифратора

15 и т.д. В момент наступления экстремума f; Ф f;+„ aa выходе дешифратора

15 появляется сигнал, который перебрасывает триггер 16 в противоположное состояние. Схема блокируется, а в счетчике 14 хранится двоичный код, который соответствует максимальному значению измерительной частоты. Через время, задаваемое элементами одновибратора 18, блок 2 возвращается в исходное состояние.

Информация иэ блока 2 измерения экстремального сигнала поступает на блоки 3 и 4 сравнения. ЗначениеУ и

У определяются экспериментально при настройке прибора путем измерения частоты при перемещении изделий максимально допустимой и минимально допустимой длины.

Логический блок 5 обрабатывает информацию, поступающую от блока 3 и 4 сравнения, и управляет механизмом сортировки..

Предложенное устройство позволяет проводить контроль коротких иэделий с высокой точностью, надежность и технологичность устройства повьзааются за счет сокращения числа датчиков.

Формула изобретения .Устройство для контроля длины электропроводных изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь и логический блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения .точности измерений коротких изделий, оно снабжено блоком измерения экстремального значения сигнала, соединенным с проходным электромагнитным преобразователем, и двумя блоками сравнения, входы которых подключены к выходу блока измерения экстремального значения сигнала, а выходы соединены со входами логического блока, ширина-Р проходного электромагнитного преобразователя выбрана из условия

Р (1,7-1,9) Ри где Р„ — номинальная длйна контролируемого иэделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 364832, кл. G 01 B 7/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 673836, кл. G 01 B 7/04, 1977 (прототип).

989316

hf

mar

I,ä2

1,28

127

f,2á

124

121 б,д В,Чб 70 727 70 775 Емм Риг. 7

Составитель В. Глазкова

Редактор М. Дылын Техред С.Мигунова Корректор М. Шароши

Ф

Заказ 11104/56 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4