А в XIX столетии появились проверочные машины для сортировки монет по весу. К этому времени один рабочий контролер сортировал вручную только 8 000 монетных кружков в день, а с помощью машин удалось поднять производительность его труда до 30 000 монет в день.
Чем больше совершенствовался и ускорялся процесс металлообработки, тем острее становилась потребность в ускорении и повышении точности проверки изделий. Чаще появлялись все более удачные самодействующие механические устройства для проверки массовых металлических изделий, таких, например, как шарики, гильзы ружейных патронов.
В XX столетии, когда появились станки-автоматы, положение стало еще более трудным. Ведь контролер, «вооруженный» предельным калибром или каким-нибудь универсальным измерительным инструментом, никак не мог справиться с измерением быстро накапливающихся изделий, требующих придирчивой точной проверки. Но дело не только в скорости проверки, но и в ее точности. Даже самый квалифицированный контролер может ошибиться — ему и зрение изменит, и рука дрогнет, и усталость скажется. Нет-нет, а проскочит в партию годных негодная деталь и повлечет за собой заторы в сборке или — еще хуже — перебой, аварию в работе машины. И тогда наиболее остро понадобились автоматические контролеры.
Чисто механические устройства уже не могли решить задачу — столь быстрая и точная работа требовалась от автоматических контролеров. На помощь таким устройствам пришла мгновенная и точная чувствительность, электрического тока. Электромеханические измерительные автоматы были поставлены рядом со станками-автоматами и полностью решили задачу быстрого и точного контроля.
Так, например, при изготовлении снарядных стаканов важно проверить не только размеры готового изделия, но и его вес: лишний грамм или нехватка одного-двух граммов отразится на качестве выстрела. Снаряд даст перелет или недолет, и выстрел будет сделан напрасно.
И тут на помощь пришли автоматические контролеры, работающие с такой же скоростью, как и автомат-станок.
За последним станкам, участвующим в обработке снарядов, стоит автомат-контролер веса снарядов. По {165} внешнему виду эта машина напоминает обыкновенную карусель. Вокруг центральной, неподвижной стойки карусели вращаются коромысла весов. На внешнем конце каждого коромысла длинная «люлька». Коромысло снабжено указателем, острие которого входит в спиральные направляющие канавки на центральной стойке карусели. Таких канавок три. Они-то и заменяют гири весов.
Вот внешний конец коромысла проходит мимо питателя. В этот миг из жолоба в люльку коромысла падает готовый снаряд. Люльки следуют безостановочно друг за другом и в каждую из них автоматически подается очередной снаряд.
Почти одновременно второй конец коромысла входит в одну из трех канавок. Если вес стакана не больше и не меньше заданной величины, указатель коромысла выбирает среднюю канавку-«гирю»; если вес превышает норму, указатель поднимется выше и войдет в верхнюю канавку; если же вес стакана окажется ниже, указатель опустится в нижнюю канавку.
Что же происходит после того как острие указателя войдет в спиральную канавку? Теперь уже коромысло полностью подчинено «гирям»-канавкам: указатель скользит по ним, и угол наклона коромысла зависит от того, куда указатель направлен. Там, где кончаются канавки, находится и место разгрузки люлек от стаканов.
В нижней части каждой люльки торчит стержень-палец. На конечном участке канавок этот палец встречает на своем пути три механических сбрасывателя. Они расположены в нижней части карусели. Первый — ниже двух следующих, и тут же под ними пристроен жолоб для приемки снарядов слишком большого веса. Второй слегка выше первого, и именно под ним находится жолоб, принимающий годные снаряды. Третий слегка выше второго, а под ним — жолоб для приемки снарядов слишком малого веса.
Предположим, что указатель скользит по верхней канавке. Это значит, что внешний конец коромысла опустит люльку в самое нижнее положение. На полной скорости палец споткнется о первый сбрасыватель, люлька повернется книзу, стакан выпадет... в жолоб для изделий, бракуемых по слишком большому весу. Если указатель скользит по средней канавке, палец пронесется над «первым сбрасывателем, но споткнется о второй: годный {166} стакан упадет в главный жолоб и покатится к следующей контрольной машине. Если же указатель скользит по нижней канавке, палец не заденет ни первый, ни второй сбрасыватели, но споткнется о третий и вывалит стакан из люльки в жолоб для изделий, бракуемых по малому весу.
Стакан, принятый по правильному весу, продолжает свое путешествие к следующей «умной» машине — контролеру-автомату, проверяющему размеры.
Автомат проверяет диаметры стакана в четырех местах, затем длину и расстояние от задней кромки ведущего пояска до переднего среза — всего шесть размеров. Поэтому на машине шесть контрольных позиций, и каждая из них обслуживается механическим «посыльным». Особый рычаг захватывает изделие и после проверки передает его на следующую позицию. Стакан задерживается на 2—3 секунды. За это время автоматические измерительные калибры успевают сделать свое дело. Если размер неправилен, калибры включают электрическое реле; оно приводит в действие специальный механизм и тут же бракует изделие, сбрасывая его в приемник брака.
Такие приемники устроены под каждой позицией, поэтому всегда известно, какие изделия по какому размеру забракованы. Больше этого, каждый приемник разделен на две части, и стаканы, забракованные по слишком большому размеру, падают в одну часть приемника, а забракованные по слишком малому размеру — в другую часть приемника.
Если же стакан благополучно прошел через все шесть позиций, он поступает в приемник годных изделий.
Такие автоматические контролеры идут в ногу с наиболее производительными станками-автоматами. Но появились в нашей стране агрегатные станки, еще более производительные и точные; затем они выстроились в автоматические линии и их производительность увеличилась. Непрерывно возрастают требования и к степени точности изготовления. Скоростная проверка размеров огромных партий деталей с точностью до единичных микронов и даже до долей микрона — вот какие задачи были поставлены именно перед советскими учеными и инженерами-специалистами измерительной техники. И они быстро и точно решили эту задачу путем еще {167} большего привлечения разнообразных электрических устройств в конструкции контрольных механизмов.
Так, например, еще перед Великой Отечественной войной советские изобретатели из Научно-исследовательского бюро взаимозаменяемости откликнулись на появление совершенных станков и поточных линий столь же производительным электромагнитным контрольным автоматом для проверки массовых партии деталей-валиков. Эти детали попадают со станка в магазин, откуда они быстро по одной подаются под головку — щуп измерительного устройства. Если размеры валика остаются в пределах допусков, специальный электрический сортировочный механизм сбрасывает его в приемник годных деталей. А если нет, если допуски не соблюдены? Чтобы ответить на этот вопрос, следует получше вникнуть в устройство автомата. Цилиндрический стержень мерительной головки соединен с опорой качающейся детали, напоминающей коромысло весов. Когда валик проходит под щупом, стержень в зависимости от величины изменения диаметра, детали совершает ничтожные перемещения по своей оси. При этом он «качает» коромысло то в одну, то в другую сторону и оно перекашивается. Пока размер валика остается в пределах допусков, это перекашивание происходит «вхолостую», и валики катятся из-под головки в приемник годных изделий. Но вот диаметр одного из валиков оказался больше допустимого — один край коромысла качнулся побольше и при этом коснулся одного из двух сортировочных контактов. Немедленно срабатывает электромагнитное устройство, открывается заслонка приемника валиков, бракованных по признаку превышения размера, куда и скатывается негодное изделие. Если диаметр валика меньше допустимого, другой край коромысла качнется настолько, что произойдет соприкосновение со вторым сортировочным контактом — откроется другая {168} заслонка, куда скатится изделие, забракованное по» признаку заниженного размера. Получается как будто картина взвешивания на весах с коромыслом, но взвешиваются не граммы или миллиграммы, а миллиметры или микроны. И эта точная сортировка происходит со скоростью в 20 000 валиков за 8 часов — автоматический контролер заменяет нескольких рабочих, не допуская при этом ни одной ошибки. Такой контролер не отстанет от любого станка-автомата или даже от автоматической линии станков, обеспечит их бесперебойную и точную работу.
