Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для контроля и сортировки плоских деталей. Сущность изобретения: устройство содержит механизм подачи, блок измерений, блок определения сортировочной группы деталей, блок струйных исполнительных механизмов, транспортирующий канал, содержащий опрокидывающее, сдвигающее и поддерживающее сопла, отводные каналы, приемные бункеры, струйные датчики контроля прохождения детали, крышки с отверстиями, пневматические камеры, пневматические усилители, блок управления сортировкой, содержащий элементы НЕ - ИЛИ, элементы ИЛИ - НЕ - ИЛИ, элементы ИЛИ, триггеры, элементы задержки, инверторы. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2060841
Класс(ы) патента: B07C5/06
Номер заявки: 92014637/12
Дата подачи заявки: 25.12.1992
Дата публикации: 27.05.1996
Заявитель(и): Волгоградский политехнический институт
Автор(ы): Сутин А.И.; Харькин О.С.; Гуляев С.А.
Патентообладатель(и): Волгоградский политехнический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено при контроле и сортировке плоских деталей с хорошо развитой опорной поверхностью.
Известно устройство для сортировки деталей на размерные группы (авт. св. СССР N 1542639, кл. В 07 С 5/04, 1987), содержащее питатель, измерительный блок, соединенное с ним посредством исполнительных механизмов сортировочное устройство с наклонными отводящими лотками, количество которых равно количеству размерных групп, и механизм сброса деталей в сортировочное средство, имеющий снабженное упором жесткое основание для приема деталей с питателя, измерительный блок выполнен в виде установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости ползуна, имеющего выемку со стороны подачи деталей из питателя, на верхнем торце которой установлен с возможностью взаимодействия с измеряемой деталью боек, а механизм сброса деталей и сортировочное средство расположены на одной оси, проекция которой на жесткое основание образует с проекцией оси питателя на это основание прямой угол, при этом сортировочное устройство снабжено приемным патрубком, имеющим штуцер для направленного движения деталей воздухом.
Однако конструкция этого устройства отличается большой сложностью, имеет в своем составе значительное количество передаточных механизмов и исполнительных органов, что уменьшает надежность работы устройства. Кроме того, процесс сортировки деталей предполагает непрерывную подачу в сортирующее устройство сжатого воздуха, что приводит к неоправданным его затратам, а ускоряемые с его помощью для сокращения рабочего цикла сортировки детали жестко соударяются с заслонками, в результате чего повышается вероятность повреждения сортируемых деталей и значительно сужается их номенклатура.
Известно устройство для сортировки элементов электронной техники (авт. св. СССР N 625780, кл. В 07 С 5/06, 1978), содержащее механизм загрузки, блоки измерения и управления, приемные бункера и сортировочный механизм, состоящий из корпуса и расположенного в нем входного канала, направляющих рукавов с выполненными в днище заслонками, размещенными вдоль канала, причем во входном канале сортировочного механизма расположены подпружиненные отсекатели, установленные с возможностью поворота, а вдоль направляющих рукавов между заслонками установлен ряд дополнительных сопел. Однако это устройство имеет низкую надежность, вследствие того, что в каждом канале устройства последовательно установлены малонадежные в работе отсекатель, перемещающийся под действием сжатого воздуха, и заслонки, а соударение с заслонками сортируемых деталей может привести к их повреждению, что исключает возможность сортировки большой группы деталей, не допускающих повреждения поверхности, хрупких, легко деформируемых и др. Кроме того, применение в устройстве подаваемого через дополнительные сопла сжатого воздуха приводит к дополнительным энергетическим затратам.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сортировки, содержащее механизм подачи деталей на позицию контроля, блок измерений, выход которого соединен с входом блока определения сортировочной группы деталей, выходы которого соединены с первыми входами блока управления сортировкой, содержащего триггеры, пневматические усилители, элементы ИЛИ, НЕ-ИЛИ, НЕ и линии задержки, и сортирующий механизм, состоящий из размещенного в корпусе транспортирующего канала, снабженного блоком струйных исполнительных механизмов и отводными каналами (авт. св. N 1443977, кл. В 07 С 5/06, 1991).
Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего многодиапазонную сортировку деталей, расширение номенклатуры сортируемых деталей за счет сортировки малопрочных, легко деформируемых, хрупких и других деталей, повышение надежности работы устройства и снижение расхода используемого в устройстве сжатого воздуха.
Техническим результатом изобретения является большая надежность устройства в работе ввиду отсутствия в нем каких-либо подвижных элементов, при этом перемещение сортируемых деталей производится струями воздуха при наличии постоянной воздушной прослойки. Кроме того, из-за отсутствия контакта сортируемых деталей с твердыми стенками устройство позволяет производить сортировку различных по физическим свойствам деталей (эластичных, хрупких, с повреждаемой поверхностью и др.). Применение специальной системы управления сортировкой позволяет снизить расход сжатого воздуха до минимума.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для сортировки плоских деталей, содержащем механизм загрузки, блоки измерения и управления, приемные бункера и сортировочный механизм, состоящий из корпуса, расположенного в нем транспортирующего канала и ряда дополнительных сопел, днище транспортирующего канала образовано верхними крышками пневматических камер, с имеющимися в этих крышках наклонными в сторону движения деталей отверстиями, а в каждом отводном канале установлены расположенные на одной оси и перпендикулярно поверхности данного канала поддерживающее и опрокидывающее кольцевые сопла, внутренняя полость которых выполнена в виде приемных трубок, образующих с находящимися напротив опрокидывающим или поддерживающим кольцевыми соплами струйные датчики контроля прохождения деталей, соединенных с вторыми входами элементов НЕ-ИЛИ, к первому входу одного из которых подключен инверсный выход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, связанный с опрокидывающим и сдвигающим соплами, а к первому входу второго прямой выход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, связанный с поддерживающим соплом, выходы же элементов НЕ-ИЛИ через элемент ИЛИ подключены к вторым входам триггеров, первые входы которых связаны с системой управления устройством, причем инверсный выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ, второй вход которого связан с прямым выходом триггера следующей по порядку группы сортировки, кроме того, прямые выходы триггеров первой и второй сортировочных групп подключены через усилители к пневматическим камерам соответствующей группы сортировки, а, начиная с третьей сортировочной группы, прямой выход триггера связан с входом инвертора, выход которого соединен с одним из входов элемента НЕ-ИЛИ, выходом подключенного через усилитель к пневматической камере, второй вход элемента НЕ-ИЛИ связан через инвертор с выходом элемента ИЛИ (n-2)-й группы сортировки.
Образование днища транспортирующего канала крышками пневматических камер позволяет все манипуляции с сортируемыми деталями осуществлять потоками сжатого воздуха. При этом отсутствуют механические подвижные элементы, передаточные и исполнительные механизмы, а также механический контакт детали с поверхностью транспортирующего канала. Перемещение деталей по транспортирующему каналу происходит на воздушной прослойке, образованной потоками воздуха, вытекающими из наклонных отверстий в крышках пневматических камер. Расположение в верхней крышке канала опрокидывающих и сдвигающих сопел обеспечивает, во-первых, торможение детали при подходе к отводному каналу, а во-вторых, направление ее в этот канал и далее в приемный бункер. Выполненные в нижней стенке отводных каналов сопла обеспечивают удержание детали на воздушной "подушке" при ее прохождении над окном отводного канала, а наклон сопла по ходу движения формирует струю воздуха, создающую дополнительную силу перемещения детали по транспортирующему каналу.
Разработанная для данной установки система управления сортировкой позволяет подавать воздух только в ту пневматическую камеру, над которой находится сортируемая деталь, прекращая его подачу сразу, как только деталь попадет в отводной канал или пройдет над ним дальше по транспортирующему каналу.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства для сортировки плоских деталей; на фиг.2 схема сортировочного механизма.
Устройство содержит механизм 1 загрузки сортируемых деталей, блок 2 измерений, блок определения сортировочной группы, связанный с блоком 4 струйных исполнительных механизмов, имеющим расположенные в верхней крышке 5 транспортирующего канала 6 опрокидывающие кольцевые сопла 7 и сдвигающие сопла 8, а также поддерживающие кольцевые сопла 9, расположенные в нижних стенках отводных каналов 10 к приемным бункерам 11 перпендикулярно оси этих каналов и соосно опрокидывающим соплам 7. Коаксиально соплам 7 и 9 внутри них установлены приемные трубки 12 и 13 струйных датчиков контроля прохождения сортируемых деталей 14. Струйные датчики контроля прохождения деталей образованы соосно расположенными приемными трубками 12 и 13 и находящимися напротив опрокидывающим 7 или поддерживающим 9 кольцевыми соплами.
Транспортирующий канал 6 образован верхними крышками 15 пневматических камер 16 и верхней крышкой 5. В крышках 15 выполнены наклонные в сторону движения деталей 14 отверстия 17. Пневматические камеры 16 имеют полости, соединенные с пневматическими усилителями 18. Выходы струйных датчиков контроля прохождения деталей 14 подключены к блоку 19 управления сортировкой, содержащему элементы НЕ-ИЛИ 20 и 21, вторые входы которых соединены с выходами приемных трубок 12 и 13. К первым входам элементов НЕ-ИЛИ 20 подключены инверсные выходы элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22, связанные с опрокидывающими 7 и сдвигающими 8 соплами. К первым входам элементов НЕ-ИЛИ 21 подключены прямые выходы элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22, связанные с поддерживающими соплами 9. Выходы элементов НЕ-ИЛИ 20 и 21 через элементы ИЛИ 23 подключены к вторым входам триггеров 24, первые входы которых связаны с блоком 3 системы управления устройством. Инверсный выход триггера 24 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 через элемент 25 задержки. Второй вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 связан с прямым выходом триггера 24 следующей по порядку группы сортировки. Прямые выходы триггеров 24 первой и второй сортировочной групп подключены через усилители 18 к пневматическим камерам 16 соответствующей группы сортировки. Начиная с третьей сортировочной группы, прямой выход триггера 24 связан с входом инвертора 26, выход которого соединен с одним из входов элемента НЕ-ИЛИ 27. Второй вход элемента НЕ-ИЛИ 27 связан с выходом инвертора 28, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 23 (n-2)-й группы сортировки, где n номер сортировочной группы. Сигнал с элемента НЕ-ИЛИ 27 через усилитель 18 подается в пневматическую камеру 16.
Устройство работает следующим образом.
Сортируемая деталь 14 из загрузочного устройства 1 попадает на измерительную позицию блока 2 измерения, где происходит ее контроль. Проконтролированная деталь в зависимости от результатов измерения перемещается в транспортирующий канал и далее потоком воздуха, вытекающего из наклонных отверстий 17, переносится вдоль канала 6, где сортировочным механизмом направляется в тот или иной отводной канал 10 и далее в приемный бункер 11. Для этого на первые входы триггеров 24 поступают сигналы управления из блока 3 управления. Единичные сигналы поступают на триггеры 24 той группы, к которой принадлежит сортируемая деталь, и всех предыдущих групп сортировки, а на все остальные триггеры 24 поступают сигналы нулевого уровня.
Если деталь принадлежит к первой сортировочной группе, то на вход триггера 241 приходит сигнал "1", а на входы триггера 242 и всех остальных триггеров сигнал "0". В этом случае единичный сигнал с прямого выхода триггера 241 поступает в усилитель 181, который подключает пневматическую камеру 161 к источнику сжатого воздуха, обеспечивая истечение воздуха через наклонные отверстия 17, и, создавая воздушную прослойку под деталью 14, вызывает ее движение по каналу 6. Так как на первый вход триггера 242 из блока 3 управления поступает нулевой сигнал, то во вторую пневматическую камеру 162 воздух не поступает, а на входах элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 имеют место два логических нуля. Следовательно, на прямом выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 также имеет место "0" и к поддерживающему соплу 9 воздух не поступает. На инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 появляется "1" и поэтому воздух поступает в опрокидывающее сопло 7 и сдвигающее сопло 8. Воздух, вытекающий из кольцевого сопла 7, попадает в приемную трубку 13 струйного датчика контроля прохождения детали. Из трубки 13 сигнал высокого уровня поступает на второй вход элемента НЕ-ИЛИ 21. К первому входу этого элемента поступает нулевой сигнал с прямого выхода элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22. При подходе детали 14 к отводному каналу 10 под действием воздушной струи, вытекающей из сопла 7, она опрокидывается и направляется в отводной канал 10, по которому перемещается в приемный бункер 11 под действием струи воздуха из сопла 8.
При входе в отводной канал деталь 14 перекрывает поток воздуха из опрокидывающего сопла 7 в приемную трубку 13 струйного датчика контроля прохождения деталей. В результате этого исчезает единичный сигнал с второго входа элемента НЕ-ИЛИ 21 и на его выходе появляется единица, которая переключает элемент ИЛИ 23 в единичное состояние, что приводит к переключению триггера 24 в нулевое состояние. Подача воздуха в пневматическую камеру 16 прекращается. На инверсном выходе триггера 24 появляется единичный сигнал, который с некоторой задержкой, определяемой элементом 25 задержки, поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22. Время задержки определяется скоростью прохождения детали по отводному каналу 10. При появлении единичного сигнала на входе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 22 на его прямом выходе появляется единица и сортировочный механизм готов к приему следующей детали.
В случае, если сортируемая деталь принадлежит к третьей и последующим сортировочным группам, сортировочный механизм работает следующим образом. Если деталь принадлежит к третьей сортировочной группе, единичные сигналы подаются из блока 3 управления на триггеры 241, 242, 243. На все последующие триггеры 24 подаются нулевые сигналы. Следовательно, происходит переключение триггеров 241, 242 и 243. На усилители 181 и 182 поступают единичные сигналы, и сжатый воздух поступает в пневматические камеры 161 и 162. Одновременно единичный сигнал появляется и на входе инвертора 263, а на его выходе имеет место "0". На входе инвертора 283 сохраняется "0", следовательно, на его выходе имеет место "1". Таким образом, на входах элемента НЕ-ИЛИ 27 имеют место сигналы "0" и "1", а на его выходе сигнал "0". Нулевой сигнал не переключает усилитель 183, и в пневмокамеру 163 воздух не поступает. На вторые входы элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 221 и 222 поступают единичные сигналы с прямых выходов триггеров 242 и 243, а на элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ 223 поступают два "0". Следовательно, на прямых выходах элементов ИЛИ-НЕ-ИЛИ 221 и 222 имеют место единичные сигналы и воздух поступает к поддерживающим соплам 91 и 92. На прямом выходе элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ 223 имеет место "0", а на его инверсном выходе "1". Воздух поступает в опрокидывающее сопло 73 и сдвигающее сопло 83. Так как на первых входах элементов НЕ-ИЛИ 211, 212 и 203 имеют место единичные сигналы, на выходах этих элементов имеют место нули. На вторых входах элементов НЕ-ИЛИ 201, 202 и 213 имеют место сигналы высокого уровня, поступающие из приемных трубок 121, 122 и 133, следовательно, на выходах этих элементов также имеют место нули. Как только деталь 14, перемещаясь по транспортирующему каналу 6, перекроет поток воздуха из поддерживающего сопла 91 и приемную трубку 121 датчика контроля прохождения деталей, на обоих входах элемента НЕ-ИЛИ 201 будут нулевые сигналы, а на его выходе появится "1". Этот сигнал поступает на элемент ИЛИ 231 и переключает его в единичное состояние, что, во-первых, вызывает переключение триггера 241 в нулевое состояние и отключает камеру 161 от питания, а, во-вторых, сигнал, поступая на вход инвертора 283, переключает его в нулевое состояние. Следовательно, на входе элемента НЕ-ИЛИ 27 имеют место два нуля, что дает на его выходе "1". Одновременно с отключением пневматической камеры 161 подключается пневматическая камера 163.
В общем случае при движении детали 14 по транспортирующему каналу 6 одновременно отключается (n-2)-я пневматическая камера, над поверхностью которой деталь уже прошла, и подключается n-я пневматическая камера. При прохождении детали 14 над отводными каналами с 1 по (n-1) переключаются элементы НЕ-ИЛИ 201-20n-1 и сигналы с их выходов через элементы 231-23n-1 переключают триггеры 241-24n-1. В момент прохождения детали 14 в отводной канал 10n переключается элемент НЕ-ИЛИ 21n и сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 23n переключает триггер 24n. Система готова к сортировке следующей детали.
Формула изобретения: Устройство для сортировки плоских деталей, содержащее механизм подачи деталей на позицию контроля, блок измерений, выход которого соединен с входом блока определения сортировочной группы деталей, выходы которого соединены с первыми входами блока управления сортировкой, содержащего триггеры, пневматические усилители, элементы ИЛИ, НЕ ИЛИ, НЕ и линии задержки и сортирующий механизм, состоящий из размещенного в корпусе транспортирующего канала, снабженного блоком струйных исполнительных механизмов и отводными каналами, отличающееся тем, что блок струйных исполнительных механизмов содержит сдвигающее, поддерживающее и опрокидывающее сопла, сортировочный механизм дополнительно содержит пневматические камеры, верхние крышки которых выполнены с образованием имеющих отверстия впадин с наклонами в сторону движения деталей, а в каждом отводном канале установлены расположенные на одной оси и перпендикулярно направлению движения детали поддерживающее и опрокидывающее сопла, внутренняя полость которых выполнена в виде приемных трубок, образующих струйные датчики контроля прохождения деталей, блок управления дополнительно содержит элементы ИЛИ НЕ ИЛИ и состоит из ячеек управления по числу сортировочных групп, ячейки управления всех сортировочных групп включают последовательно соединенные первый элемент НЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер, элемент задержки, элемент ИЛИ НЕ ИЛИ и второй элемент НЕ - ИЛИ, выходом соединенный с вторым входом элемента ИЛИ, прямые выходы триггеров ячеек управления первой и второй сортировочных групп подключены через пневматические усилители к пневматическим камерам соответствующей группы сортировки, каждая из ячеек управления всех, кроме первой и второй, сортировочных групп дополнительно содержит инверторы, выходами соединенные с третьими элементами НЕ ИЛИ, выходами соединенными через пневматический усилитель с пневматической камерой, а прямой выход триггера соединен с входом первого инвертора, инверсный выход элемента ИЛИ НЕ ИЛИ ячеек управления всех сортировочных групп подключен к входам сдвигающего и опрокидывающего сопл и к первому входу первого элемента НЕ ИЛИ, выходы струйного датчика контроля прохождения деталей подключены к вторым входам первого и второго элементов НЕ ИЛИ, прямой выход элемента ИЛИ НЕ ИЛИ дополнительно подключен к поддерживающему соплу, а прямой выход триггеров всех ячеек управления, кроме первой сортировочной группы, соединен с вторым входом элемента ИЛИ НЕ ИЛИ ячейки управления предыдущей сортировочной группы, причем выход элемента ИЛИ каждой ячейки управления подключен к входу второго инвертора ячейки управления через одну сортировочную группу, при этом вторые входы триггеров всех ячеек управления являются первыми входами блока управления.