Файл: Олендер, Л. А. Технология и оборудование шарикового производства [учеб. пособие].pdf

зоо ГЛ. 9. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Автомат модели СК-27-МДШ4 предназначен для контроля поверхностного слоя стальных шариков на дефекты, структуру и марку стали. Он состоит из станка СК-27 и дефектоскопиче­ ского электронного устройства МДШ4 (многоканального де­ фектоскопа для контроля шариков) [54].

Станок СК-27 осуществляет функцию подачи шариков на измерительную позицию, развертки шарика, снятие его с из­ мерительной позиции, сортировки шариков по команде дефек­ тоскопического устройства, а также программирование рабо­ ты дефектоскопического устройства.

Дефектоскопическое электронное устройство МДШ4 состо­ ит из шести отдельных съемочных блоков: блока датчиков, на­ стройки, индикаторного, генераторного и двух усилительных. Оно осуществляет только одну функцию—регистрацию дефект­ ности контролируемого шарика и выдачи соответствующих ко­ манд и сигналов.

Для успешной работы автомата необходима определенная согласованность в работе дефектоскопической части с механи­ ческой и электрической частями, с тем чтобы осуществлялось правильное программирование, правильная развертка и ори­ ентация шарика относительно датчиков и не создавалось помех и шумов, заглушающих сигналы от дефектов.

Принцип действия автомата основан на локальном методе контроля вихревыми токами посредством электромагнитных накладных датчиков, скользящих по поверхности вращающе­ гося шарика, с применением в измерительных каналах диффе­ ренцирующей ячейки для выявления локальных дефектов и ин­ тегрирующей ячейки для контроля структуры. При проверке шарик вращается в двух взаимоперпендикулярных напра­ влениях, что обеспечивает прохождение любой точки его по­ верхности в зоне чувствительности по меньшей мере одного датчика.

Указанные автоматы применяются в основном для отбра­ ковки шариков специального назначения. Эффективность их работы в значительной степени зависит от квалификации об­ служивающего персонала и правильной организации их эк­ сплуатации.

Из применяемых в СССР автоматов визуального контроля чехословацкого производства (см. табл. 42) новейшей моделью являются автоматы типа АВИКО, один из которых изображен на рис. 105. Он представляет собой сдвоенную машину с общим бункером, агрегатом, редуктором и приводным электродвигате­ лем [55]. Сдвоенными являются только лишь оптические голов­ ки, узлы электроники, работающие на транзисторах со стабили­ заторами, и сортировочные пункты, включая сортировочные

устройства. Автомат выполнен для установки на подставке или рабочем столе, который можно изготовить индивидуально в зависимости от местных условий для одного или нескольких автоматов в одном ряду.

Подготовленные к отбраковке шарики насыпаются в бун­ кер, снабженный устройством для отделения шариков боль­ шего диаметра, чем сортируемые. Из бункера шарики посту-

пают по желобу к отсекателю и оттуда по двум ветвям через погрузчик 1 к сортировочным пунктам (рис. 106).

На сортировочном пункте шарик 2 втягивается приводным диском 3 под направляющий валик 4, который получает дви­ жение от сортируемого шарика. Положение шарика фиксиру­ ется опорным диском 5, откидыванием которого контролируе­ мый шарик пропускается в сортировку 6.

Направляющий валик 4 — единственное звено, весьма про­ сто заменяемое при изменении типа шарика,— представляет собой двойной диск с неразвертываемыми рабочими поверх­ ностями. Они сообщают сортируемому шарику такое движе­ ние, при котором падающий на него световой луч охватывает всю поверхность по меридиональной системе. В случае заме­ ны светового луча самопишущим устройством с алмазным пе­

302 ГЛ. 9. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

ром или же карандашом при шероховатой поверхности шари­ ка эта меридиональная система может быть зарисована на шарике.

Световой поток, подводимый от светового источника 7, на­ водится при помощи конденсора 8 и проектирующего объек­ тива 9 на поверхность сортируемого шарика. Отраженный све­ товой поток проходит через съемочный объектив 10 и падает на функциональный фотодиод 11. Между съемочным объекти­ вом и фотодиодом расположена диафрагма 12, щель которой предопределяет размер контролируемой площадки на поверх­ ности шарика.

При прохождении дефектного места через контрольную по­ зицию отраженный световой поток ослабляется. У мягкого ша­ рика общий отраженный световой поток является меньшим. Эти изменения обрабатываются соответствующим образом ра­ ботающей на транзисторах электронной частью, которая на своем выходе приводит в действие сортировочный электромаг­ нит 13.

Стабильность контроля обеспечивается, кроме стабилизи­ рованных источников напряжения, еще фотоэлектрическим компенсационным каналом и стабилизацией силы света элек­ тролампы. Часть светового потока отражается при помощи полунепроницаемого стекла 14 в компенсационный канал, где формируется надлежащим образом и падает на компенсаци­ онный фотодиод 15.

Выходное напряжение из функционального и компенсаци­ онного фотодиодов взаимно сравнивается дифференциальным усилителем. Таким образом все шарики с дефектами могут быть гарантировано отбракованы независимо от колебаний си­ лы света электролампы. Для стабилизации силы света лампы служит регулировочный фотодиод 16, к которому подводится световой поток, сформированный надлежащим образом непо­ средственно от источника света. С помощью этого фотодиода сила света электролампы стабилизируется на установленной границе (путем автоматического повышения напряжения элек­ тролампы при ее старении, почернении колбы и т. п.). В слу­ чае падения силы света ниже значения, обеспечивающего пра­ вильную рассортировку, или же при разрыве нити накала лампы ход автомата автоматически выключается.

Разрешающая способность регулируется бесступенчато в широких пределах путем изменения величины щели затвора 17 в компенсационном накале при одновременном переключе­ нии трех ступеней усиления. В качестве наименьшего может индицироваться дефект, который в зависимости от установлен­ ной разрешающей способности вызывает падение светового

потока, отраженного от поверхности шарика в пределах около 10—100%. Размер контролируемой площади равен приблизи­ тельно 0,1 мм2.

Чем чище шарики и чем качественнее их поверхность, тем лучшие результаты достигаются при рассортировке.

Более значительные дефекты формы могут нарушить зако­ номерность обкатывания шарика и явиться причиной того, что не вся поверхность будет проконтролирована. Для отбраковки таких шариков автомат оснащен устройством, которое следит за вибрациями, вызываемыми дефектами' формы контролиру­ емого шарика, и учитывает их изменения. Эти изменения виб­ раций, проявляющиеся в виде проблесков, регистрируются спе­ циальным датчиком 18, импульсы которого обрабатываются усилителем с регулируемым усилением и передаются в испол­ нительную схему для направления шариков в брак. В случае превышения установленного уровня в действие независимо от фотоэлектрического контроля приводится сортировочный электромагнит.

Сортировка шариков по диаметру производится в основном на контрольно-сортировочных автоматах, технические характе­ ристики которых приведены в табл. 43.

Непрерывный рост объема производства, все повышающие­ ся требования к точности приводят к тому, что ранее применя­ емые контрольно-сортировочные автоматы сравнительно быстро морально стареют. Так, до последнего времени незамени­ мыми при сортировке шариков считались контрольно-сортиро­ вочные автоматы моделей АШ-8 и АШ-26. Практически дости­ гаемая точность сортировки шариков на этих автоматах соот­ ветствует III степени точности по ГОСТу 3722—60.

Переход на массовое изготовление шариков более высокой II степени точности потребовал создания новых более точных контрольно-сортировочных автоматов. Некоторым решением данного вопроса явилось создание и внедрение в производство высокопроизводительных контрольно-сортировочных автома­ тов новой конструкции модели 31АК [56].

Принцип действия этого автомата (рис. 107) следующий: шарнирная цепь 1 с зубьями 2 приводится в движение двумя цепными колесами 3. Из питающего устройства 4 шарики по­ падают в углубление зубьев цепи. Цепь с шариками движется в пространстве между двумя линейками с уменьшающимся расстоянием между ними, которые как бы образуют ступенча­ тый калибр. Одна линейка представляет собой цельную твер­ досплавную пластину 5, а другая составлена из отдельных ко­ со расположенных твердосплавных пластинок 6. Шарик опу­ скается вниз вместе с цепью и останавливается в том месте,