устройство для контроля и сортировки деталей по высоте

Формула изобретения

Устройство для контроля и сортировки деталей по высоте, содержащее узел подачи деталей на позицию контроля, снабженный щелевыми соплами перемещения детали и исполнительным механизмом сортировки в виде силовых сопл, связанных с элементами включения, транспортирующий канал, узел контроля, включающий датчик размера детали, блок формирования управляющих сигналов, выходы которого соответственно соединены с входами датчика размера детали и с элементами включения силовых сопл, и отводные каналы, расположенные под углом к транспортирующему каналу, отличающееся тем, что узел подачи деталей на позицию контроля содержит два ролика, установленные с обеих сторон транспортирующего канала, и блок регулирования частоты вращения роликов, один из роликов подпружинен с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной направлению движения деталей, а другой связан с регулятором частоты вращения ролика, причем щелевые сопла перемещения деталей и силовые сопла выполнены в боковых стенках транспортирующего канала, а датчик размера детали размещен в транспортирующем канале между роликами и щелевыми соплами перемещения деталей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, может быть применено при контроле и сортировке миниатюрных и малогабаритных деталей по высоте.

Известно устройство для контроля и сортировки деталей (авт. св. N 1443977, кл. B 07 C 5/06, 1988), содержащее узел загрузки, узел контроля, содержащий датчик размера, блок управления, и узел сортировки, содержащий входной, транспортирующий и установленные вдоль него отводные каналы, и исполнительные механизмы в виде сопл- толкателей, количество которых соответствует числу типоразмеров, причем вдоль транспортирующего канала, в торце которого размещено сопло перемещения деталей, установлены дополнительные сопла под углом к оси канала навстречу направлению перемещения детали, а каждый отводной канал снабжен струйным датчиком прохождения деталей, во входном канале установлено сопло поштучной подачи, датчик размера содержит измерительное сопло и измерительный преобразователь, узел контроля дополнительно содержит сопло-фиксатор и струйный датчик контроля базирования детали.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся сложность его конструкции, необходимость базирования деталей на измерительной позиции, что приводит к увеличению времени контроля, а следовательно, снижению производительности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для контроля и сортировки деталей по высоте (авт. св. N 1818155, кл. B 07 C 5/08, 1993), содержащее узел загрузки с входным каналом и установленным в нем соплом поштучной подачи деталей, узел сортировки, включающий транспортирующий и установленные вдоль него отводные каналы со струйными датчиками прохождения деталей, причем транспортирующий канал имеет наклонную верхнюю крышку, шарнирно соединенную с мембранными вакуумными камерами и установленную с возможностью изменения наклона и перемещения в вертикальном направлении, а выполненные в боковой стенке транспортирующего канала отводные каналы расположены под углом к его оси и соединены через обратные клапаны и первый выход пневмораспределителя с источником вакуума, а второй выход этого пневмораспределителя соединен с отверстием в торце транспортирующего канала и с вакуумными камерами, причем под отводными каналами установлен шибер, перекрывающий входы в приемные лотки.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся дискретность процесса, что резко снижает производительность, наличие в конструкции подвижных элементов (мембраны, наклонная крышка и др.), а следовательно, невысокая надежность работы устройства, а также сложность конструкции.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности и надежности работы установки, а также упрощение конструкции.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение производительности за счет совмещения операции измерения и транспортирования детали и упрощение конструкции путем исключения сложного узла контроля.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит узел загрузки, узел сортировки, включающий транспортирующий канал и отводные каналы, расположенные под углом к оси транспортирующего канала, причем в боковых стенках транспортирующего канала под углом к его оси выполнены щелевые сопла с камерами для подвода сжатого газа, а на входе в этот канал установлены два ролика, выполненных из эластичного материала, из которых хотя бы один имеет возможность принудительного вращения от привода, а другой подпружинен с возможностью перемещения в поперечном направлении, в стенках отводных каналов узла сортировки выполнены силовые сопла, соединенные с блоком управления, который в свою очередь соединен также с датчиком уровня разрежения, установленным в транспортирующем канале между роликами и щелевыми соплами.

Выполнение транспортирующего канала с щелевыми соплами, расположенными под углом к его оси, и роликами, установленными на входе в него, обеспечивает квазинепрерывное перемещение контролируемых деталей, благодаря чему значительно повышается производительность установки, т. к. измерение происходит во время движения детали в транспортирующем канале. Исключение из конструкции устройства всех подвижных элементов, кроме вращающихся роликов и сложного узла контроля, упрощает конструкцию, а также повышает надежность работы устройства.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Новизна" по действующему законодательству. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение для специалиста не следует явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 изображено устройство для контроля и сортировки деталей по высоте, вид сверху; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для контроля и сортировки деталей по высоте содержит загрузочный механизм, например вибробункер, подающий детали в транспортирующий канал 1, образованный основанием 2, крышкой 3 и двумя боковыми стенками 4 и 5. На входе в канал расположены два ролика 6, выполненные из эластичного материала. Один из них соединен с возможностью вращательного движения с приводом 7, закрепленным на крышке 3 установки, а другой подпружинен пружинами 8 с возможностью перемещения в поперечном направлении. В боковых стенках 4 и 5 транспортирующего канала 1 под углом к его оси выполнены щелевые сопла 9 с камерами 10 для подвода сжатого газа. Узел сортировки состоит из транспортирующего канала 11, расположенного соосно транспортирующему каналу 1, и трех отводных каналов 12, 13, 14, выполненных под углом к оси транспортирующего канала 11 и заканчивающихся приемными бункерами 15. В боковых стенках отводных каналов 12 и 14 выполнены силовые сопла 16. Непосредственно перед транспортирующим каналом 11, в боковых стенках 4 и 5 транспортирующего канала 1 выполнены разгрузочные отверстия 17. Блок 18 управления соединен с силовыми соплами 16 и датчиком 19 уровня разрежения, установленным в транспортирующем канале 1 между роликами 6 и щелевыми соплами 9.

Устройство работает следующим образом.

Деталь 20 из вибробункера поступает в транспортирующий канал 1. Через щелевые сопла 9 в транспортирующий канал 1 постоянно подается сжатый воздух, подводимый к камерам 10. В результате возникающего при этом эжекционного эффекта в транспортирующем канале 1 создается разрежение, под действием которого деталь 20 перемещается по транспортирующему каналу 1. Быстрое движение детали 20 тормозится роликами 6, один из которых вращается при помощи привода 7, скорость вращения которого подбирается с учетом требуемого быстродействия установки и времени срабатывания датчика 19 уровня разрежения, а другой ролик 6 подпружинен пружинами 8 с целью обеспечения наиболее плотного прилегания этих роликов 6 к боковым стенкам сортируемых деталей 20. Деталь 20 захватывается роликами 6 за счет их вращательного движения и перемещается между ними. В это время уровень разрежения в транспортирующем канале 1 пропорционален величине щели H между деталью 20 и крышкой 3 установки, а следовательно, и самой высоте детали 20. Сигнал об уровне разрежения, из датчика 19 уровня разрежения поступает в блок 18 управления. В зависимости от уровня разрежения в транспортирующем канале 1 блок 18 управления вырабатывает команду на включение того или иного силового сопла 16 или же, если деталь годная, эти сопла не включаются. Тем самым осуществляется сортировка деталей 20 на три размерные группы. Причем, если вначале движение деталей 20 осуществляется за счет разрежения, создаваемого в транспортирующем канале 1, то после того, как левый торец детали 20 оказывается в зоне щелевых сопл 9, происходит перераспределение сил, действующих на деталь 20. Движение детали 20 продолжается теперь под действием избыточного давления воздуха, вытекающего из сопл 9. Давление за левым торцом детали 20 оказывается выше атмосферного, что обеспечивает дополнительную автоматическую отсечку следующей детали 20. И дальнейший цикл сортировки становится возможным только после прохождения первой деталью 20 разгрузочных отверстий 17 в транспортирующем канале 1.

В случае соответствия размера детали 20 номинальному, давление в сопла 16 не подается, и она перемещается по центральному отводному каналу 13, попадая в итоге в бункер 15 годных деталей. При отклонении размера от заданного поступает команда из блока 18 управления, и воздух под давлением подается в то или иное силовое сопло 16, в результате чего появляется результирующая сила, направляющая деталь в отводящий канал 12 или 14, откуда она попадает в бункер 15 "БРАК+" ли "БРАК-".

Совмещение процесса измерения с квазинепрерывным перемещением деталей позволяет увеличить производительность установки, а отсутствие подвижных (мембранных и др.) элементов, а также сложного узла контроля в конструкции приводит к ее упрощению и повышению надежности работы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в измерительной технике, для контроля и сортировки миниатюрных и малогабаритных деталей по высоте;

для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств и методов;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость" по действующему законодательству.