АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
П |
Риборы, производящие автоматический контроль, очень распространены. Такие приборы автоматически, без участия человека, производят измерение и проверку различных процессов. В соответствующих случаях, основываясь на показаниях прибора, человек может принимать то или иное решение.
Эти автоматы, когда требуется, ведут запись хода процесса, или подают световой и звуковой сигналы о его состоянии, или же учитывают расход сырья, количество сделанной продукции, сортируют те или иные изделия.
Устройство таких автоматов весьма разнообразно. Они работают на основе законов механики, оптики, электротехники. Однако чаще всего применяют электрические устройства, поскольку они имеют целый ряд достоинств — быстроту действия, малый размер и вес. Электрической схемой легко связать между собой отдельные составные части прибора, хотя бы и удалённые друг от друга на большие расстояния. Здесь мы расскажем о некоторых распространённых автоматах, при помощи которых осуществляется автоматический контроль различных процессов.
Придя в цех большого завода, где изготовляются шарикоподшипники, вы можете увидеть интересную картину. Из загрузочного бункера необычайно быстро поступают на конвейер один за другим шарики, а затем проваливаются то в одно, то в другое отверстие. Эта сортировка шариков по их размерам идёт со скоростью нескольких тысяч штук в час, автоматически, без участия человека. Для выполнения такой операции потребовалось бы иметь несколько тысяч специальных контролёров. Но здесь её производят лишь четыре-пять автоматических контролёров. Один из таких контролёров показан на рис. 13.
Если шарик, поступающий на конвейер, больше, чем требуется, он задевает за конец рычага. Этот рычаг освобождает пружинную защёлку, закрывающую браковочное отверстие, и под действием собственного веса шарик проваливается в коробку для брака. Если же размеры
шарика не превышают заданных, то шарик не заденет за рычаг, пружинная защёлка останется закрытой, шарик пройдёт дальше и провалится уже в следующее отверстие, предназначенное для годных изделий. Подобным образом производится контроль и минимальных размеров шариков.
Многие видели, очевидно, интересные «автоматы - продавцы» в магазинах, метро и на железных дорогах. Как же работают эти автоматические продавцы?
Залрадош/й Фан Годные Изделия Рис. 13. Автомат контроля размеров. |
Допустим, что вы должны опустить в автомат двадцатикопеечную монету и получить в обмен нужный вам' товар или билет. Для этого размеры входной щели делаются точно равными размеру опускаемой монеты. Следовательно, большие монеты туда не пройдут, но могут пройти меньшие. Поэтому автомат должен отделить меньшие монеты от требуемых. Монета после опускания её в щель катится по узкой наклонной плоскости с продольной щелью, ширина которой чуть меньше толщины требуемой
3
21 |
К. В. Егоров
монеты. Поэтому все более тонкие монеты проваливаются в эту щель.
Далее, по краям наклонной плоскости сделаны специальные перила, которые направляют движение катящейся монеты. Перила подняты на такую высоту, что всякий диск с меньшим, чем у монеты диаметром, сваливается в сторону. Так автомат производит контроль размеров. Но допустим, что в автомат вложен диск, по размерам совпадающий с монетой. В этом случае действует дополнительный контроль качества монеты — проверка материала, из которого она сделана.
Прежде всего железные диски по дороге в копилку удаляет особый магнит. Кроме того, дорожка, по которой катится монета, имеет разрыв. Через эту «пропасть»
Ика
I 1_Х
Червячная передача. Рис. 14. Автомат контроля расхода воды. |
Монетка должна перепрыгнуть. Для этого на её пути помещается стальной гладко отполированный цилиндрик, о который монета при своём движении ударяется и подпрыгивает. Если диск является полноценной монетой, то он подпрыгивает и попадает в точно отведённое ему место. Если же диск сделан из меди, свинца, латуни, то он не сможет перепрыгнуть через «пропасть». Так устроен один из автоматов, производящий контроль как размеров, так и качества материала. На рис. 14 изображён часто применяющийся автомат-счётчик для учёта расхода воды.
Здесь протекающая по трубе жидкость вращает вертушку. Число оборотов вертушки должно быть тем большим, чем больше протечёт воды по трубе. Это число оборотов учитывается с помощью упомянутого выше счётчика, по показаниям которого легко определить количество протекшей воды.
Для автоматического контроля часто применяются фотоэлементы. С их помощью можно производить учёт числа штук изделий, идущих по конвейеру, выполнять автоматическую резку этикеток, производить сортировку различных материалов в зависимости от их цвета Электрическая и качества обработки [2]).
Лампа Отражатель Света. |
Вот как работают некоторые из этих автоматов.
Для измерения площади поверхности материалов, имеющих сложную форму, например, для измерения площади кожи на обувных фабриках, её помещают в специальный резервуар (рис. 15), нижняя часть которого представляет собой зеркало, отражающее световые лучи, идущие от лампы, поставленной в верхней половине резервуара. Кожа зажимается между двумя матовыми стёклами.
В зависимости от величины кожи, закрывающей матовое стекло, Рис. 15. Автоматический измеритель изменяется освещён - площадей,
Ность нижней половины
Резервуара. Часть светового потока, отражённого зеркалом, попадает на фотоэлемент, помещённый сбоку в нижней половине резервуара, и тем самым вызывает изменение тока в электрической цепи. Этот ток воспринимается прибором, по показаниям которого можно судить о величине площади кожи.
В целом ряде случаев, например в химических производствах, приходится измерять прозрачность той или иной
Рис. 16. Схема контроля прозрачности жидкости. |
Рис. 17. Схема устройства, позволяющего стрелять через винт самолёта. |
Жидкости. Это может быть сделано с помощью устройства, приведённого на рис. 16. В зависимости от прозрачности жидкости изменяется световой поток, падающий на фотоэлемент, что вызывает изменение показаний прибора. Аналогичным образом работает прибор для контроля толщины проволоки, которая протаскивается сквозь световое оконце и изменяет его размеры, а тем самым и световой поток, поступающий к фотоэлементу.
На рис. 17 показано устройство, позволяющее стрелять из пулемёта через самолётный винт. На оси винта
Самолёта имеется выступ (эксцентрик). Когда винт при своём вращении занимает такое положение, что не преграждает полёта пули, выступ нажимает на толкатель (шток), который в свою очередь через рычаг воздействует на спусковой крючок, и пулемёт стреляет. В том же случае, когда винт мешает полёту пули, выступ не нажимает на толкатель и пулемёт не может выстрелить.
На нашем рисунке этот автомат изображён в несколько упрощённом виде. На самом деле толкатель и пружина располагаются так, чтобы не мешать стрельбе.