Устройство контроля количества и целостности печенья

Устройство контроля количества и целостности печенья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА И ЦЕЛОСТНОСТИ ПЕЧЕНЬЯ, содержащее транспортер для перемещения контролируемого печенья с установленными над ним осветителями, фотоприемниками, расположенными на оптической оси осветителей, элемент синхронизации и исполнительный механизм сброса дефектного печенья, отл и, чающееся тем, что, с целью повышения точности, оно оснащено последовательно соединенными блоками формирователя импульсов,памяти , анализа и регистрации, при этом фотоприемники подсоединены к одним из входов блока формирователя импульсов, выходы элемента синхронизации связаны с другими входами блока формирователя и входами блоков памяти и анализа, при зтом выход последнего через усилитель мощности подключен к исполнительному (Л механизму сброса дефектного печенья, а выходы блока формирователя - к блоку анализа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„110961 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3554126/28-13 (22) 16.02.83 (46) 23.08.84. Бюл. И 31 (72) Н.И. Коган, A.В. Корчинский и И.К. Петров (7 1) Московское конструкторское бюро Производственного объединения

"Роспищереммаш" (53) 664,681.1.15 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 819651, кл. G 01 N 21/86, 1981.

2. Патент Великобритании

Ф 1154368, кл. А 2 А, 1969. (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА И ЦЕЛОСТНОСТИ ПЕЧЕНЬЯ, содержащее транспортер для перемещения контролируемого печенья с установленными над ним осветителями, фотоприемниками, расположенными зиад С 01 N 21/86; G 01 N 33/10 на оптической оси осветит ел ей, эл емент синхронизации и исполнительный механизм сброса дефектного печенья, отличающееся тем,что, с целью повышения точности, оно оснащено последовательно соединенными блоками формирователя импульсов,памяти, анализа и регистрации, при этом фотоприемники подсоединены к одним из входов блока формирователя импульсов, выходы элемента синхронизации связаны с другими входами блока формирователя и входами блоков памяти и анализа, при этом выход последнеrо через усилитель мощности подключен к исполнительному механизму сброса дефектного печенья, а выходы блока формирователя — к блоку анализа.

1109611

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к контрольному оборудованию, установленному на лоточно-механизированной линии, выпускающей печенье. S

Известно устройство контроля, содержащее два источника света и установленные напротив них два фотоприемника 1 1 ).

Недостатком этого устройства являются ограниченные возможности, вызванные тем, что контролировать отдепьно расположенные на транспортере иэделия нельзя, так как промежутки между контролируемыми изделия — 15 мн воспринимаются как брак изделия и, кроме того, сигнал о дефектном изделии в этом устройстве формируется только лри условии, когда сиг— палы с обоих фотолатчиков приходят одновременно, что соогветствует де— фекту на двух кромках контролируе— мого изделия, следовательно, дефект, который имеется только на одной кромке изделия, не контролируется . 2

Таким образом, это устройство не может бить использовано для контроля штучных изделий, перемещаемых транс— портером.

Известно также устройство конrpo- 30 ля печенья iiа лоточной линии, содержащее транспортер для перемещения контролируемого печенья с установленными над «им осветителями, фотоприемниками, расположенными на оптической оси осветителей, элемент синхронизации и исполнительный механизм сброса дефектного печенья (2 ).

Недостатком данного устройства

40 является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что контроль осутяестнля ется выборочно.

Целью изобретения является повышение точности.

Постанпе«ная цель достигается тем, что устройство контроля количества и целостности печенья, cojl,åpжащее тра«спор.гор для перемещения контролируемого печенья с установЬО леннымц над лим осветителями, фотоприемi )хами, расположенными íà оптической осп осветите.пей, элемент синхронизац«и и исполнительный механизм сброса дефcêònoãо печенья, снабжено последовательно соединенными блоками фгрмцрователя импульсов, памяти, ава.iii!a ii регистрации,при этом фотолр«см пп:ii подсоединены к одним из входов блока формирователя импульсов, выходы элемента синхронизации связаны с другими входами блока формирователя и входами блоков памяти и анализа, при этом выход последнего через усилитель мощности подключен к исполнительному механиэ— му сброса дефектного печенья, а выходы блока формирователя — к блоку анализа .

Предлагаемое устройство позволит производить 1007.-ный контроль печевья, автоматизировать процесс его отбраковки, получать информацию об объеме выпущенной продукции, количестве брака, степени использования производственных мощностей оборудования.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства контроля; на фиг.2 — функциональная схема блока анализа, на фиг.3 — функциональная схема блока формирователей импульсов; на фиг. 4 — Ф,нкциональная схема блока памяти, на фиг.5 — функциональная схема элемента синхронизации; на фиг. 6 — временные диаграммы выходных сигналов элемента синхронизации. устройство контроля (фиг. 1) содержит транспортер 1, ос нащенный груз онесущими площадками 2, на ко— торых транспортируется печенье 3, осветители 4 и 5, фотоприемники

6 и 7, блок 8 формирователей импульсов, блок 9 памяти, блок 10 анализа, элемент 11 синхронизации, привод 12 транспортера, усилитель 13 мощности, исполнительный механизм 14, блок 15 регистрации со счетчиками 16 — 18, бункер 19 бракованных изделий, бункер

20 годных изделий.

Грузонесущие площадки расположены друг за другом на одинаковом расстоянии. Ilx форма и размеры таковы, что одна грузонесущая площадка может транспортировать только одно печенье.

Все печенья на грузонесущих площадках занимают идентичное положение.

Ширина грузонесущих площадок и транс— портера меньше ширины транспортируе— мого леченья.

Контроль целостности боковых кромок транспортируемого печенья осуществляется фотоэлектрическими датчиками, состоящими из осветителей

4 и 5, например электролампочек, и фотоприемников 6 и 7, например фото1109611

50

55 диодов с усилителями электрического сигнала.

Осветители устанавливают над транспортируемым печеньем, а фотоприемники — под ним. Так как ширина грузонесущей площадки меньше, чем ширина печенья, то между стенками, ограждающими транспортер, и грузонесущей площадкой имеются зазоры и луч света (в случае отсутствия печенья на грузонесущей площадке) от осветителя 4 попадает на фотоприемник 6, а луч света от осветителя

5 — на фотоприемник 7.

В случае наличия печенья на грузонесущей площадке лучи света осветителей перекрываются и фотоприемники фиксируют наличие боковых кромок печенья.

Если кромка печенья целая, то луч света от осветителя перекрывается и не попадает на соответствующий фотоприемник, на выходе последнего в этом случае формируется логический сигнал "0".

Если кромка печенья повреждена, то луч света не перекрывается и на выходе соответствующего фотоприемника появляется сигнал логическая

"1". Сигнал с фотоприемника 6 подается на вход 21, а с фотоприемника

7 — на вход 22 блока формирователей импульсов.

Функциональная схема блока 10 анализа (фиг.2) содержит элементы И-НЕ 23 и 24, элементы HE 25 и

26, триггеры 27-31, элементы И 32 и 33. Блок 10 анализа формирует сигналы о прохождении годного или бра— кованного печенья, об отсутствии печенья на грузонесущей площадке, осуществляет задержку сигнала о бракованном печенье на время, необходимое для транспортировки печенья до позиции сброса.

Функциональная схема блока формирователей импульсов (фиг. 3) содержит элементы НЕ 34 и 35, элементы И-НЕ

36-39 и элементы НЕ 40 и 41, узел установки в нулевое состояние триггеров блока анализа, состоящий иэ последовательно соединенных резистора 42 и емкости 43. Блок формирователей импульсов преобразует сигналы с фотоприемников датчиков наличия боковых кромок печенья и элемента синхронизации в управляющие сигналы для блоков памяти и блока анализа, формирует сигнал начаяьной установки триггеров блока анализа.

Функциональная схема блока 9 памяти (фиг.4) содержит триггеры

44-47.

Блок памяти фиксирует информацию о состоянии кромок контролируемого печенья.

Функциональная схема элемента 11, синхронизации (фиг.5) содержит осветители 48-50, на оптической оси которых находятся фотодатчики 51-53, кодовый диск 54, механически связанный с приводом 12.

За один оборот кодового диска каждая грузонесущая площадка перемещается на расстояние, равное расстоянию между грузонесущими площадками.

На поверхности кодового диска имеются концентрические прорези 55-57.

Длина прорези 55 выбирается равной длине целого печенья, длина прорези 56 больше длины целого печенья, а длина прорези 57 меньше длины целого печенья.

Кодовый диск закреплен на оси таким образом, что в момент прохождения луча света от осветителя

49 через начало прорези 55 целое печенье, лежащее на грузонесущей площадке, своей передней по ходу движения гранью пересечет лучи света осветителей 4 и 5, т.е. займет позицию контроля.

Прорези в кодовом диске смещены друг относительно друга таким образом, чтобы временные сдвиги между выходными cHT Hàëàìè фотоэлектрического формирователя синхроимпульсов И1-ИЗ соответствовали временной диаграмме (фиг.б).

Устройство контроля работает следующим образом.

В момент подачи питания на устройство контроля с выхода 58 формирователя импульсов на вход 59 блока анализа подается импульс начальной установки. Триггеры 27-31 блока анализа устанавливаются в состояния, характеризуемые уровнем логического сигт 0""

В исходном состоянии грузонесущая площадка находится перед фотоприемниками 6 и 7. При этом кодовый диск элемента 11 синхронизации перекрывает лучи света от осветителей

48-50 и с его выходов 60-62 на входы 63-66 соответственно блока 8

1109611 формирователя импульсов, блока 9 памяти и блока 10 анализа подаются сигналы с уровнем логического "0".

Триггеры 44-47 блока 9 памяти устанавливаются в исходные состояния, 5 характеризуемые уровнем логического сигнала "0".

Устройство контроля работает циклически.

Длительность цикла равна времени одного оборота кодового диска.

Начало цикла совпадает по времени с моментом формирования переднего фронта импульса И1. Состояния кромок печенья контролируются за время контроля, равное длине импульса И1. При этом на выходе 61 элемента 11 синхронизации и на соединенном с ним входе 63 блока формирователей импульсов устанавливается сигнал логической "1", который, поступая на вторые входы элементов И-НЕ 36-39, разрешает ввод информации, поступающей на входы 21 и 22. Одновременно с этим сигнал логическои "1" устанавливается на входе 65 блока памяти и разрешает запись в триггеры 44-47 информации, поступающей с выходов 67-70 блока формирователей импульсов соответст- ЗП венно на входы 71-74 блока памяти.

Момент формирования заднегб фронта импульса И2 совпадает с моментом времени, когда задняя по ходу движения кромка контролируемого 35 печенья покидает позицию контроля.

При этом сигнал, поступаю)ций с выхода 60 элемента 11 синхронизации на вход 64 блока формирователей импульсов, инвертируется элементом HE 40 и с выхода 75 блока формирователей импульсов поступает на вход 76 блдка анализа. Информация о состоянии боковых кромок печенья записывается в выходные триггеры 27-29 блока ана- 5 лиза.

В момент формирования заднего фронта импульса И1 на входе 63 блока формирователей импульсов устанав— ливается сигнал логического "0", 50 который запрещает ввод информации, поступающей на входы 21 и 22.

Одновременно с этим сигнал логического "0" устанавливается на входе 65 блока памяти, триггеры

44-47 возвращаются в исходное состояние, подготавливая устройство к следующему циклу.

При этом устройство работает следующим образом.

Пример 1. Контролю подвергается целое печенье.

Лучи света осветителей перекрыты боковыми кромками иэделия. На входах 21 и 22 блока формирователей импульсов устанавливаются логические сигналы "0". Они поступают на первые входы элементов И-НЕ 36 и 37 и на входы элементов НЕ 34 и 35. На выходах этих элементов устанавливаются сигналы "1". С выхода элемента HE 34 сигнал "1" поступает на первый вход элемента И-HE 38. С выхода элемента НЕ 35 сигнал "1" поступает на первый вход элемента И-НЕ 39.

На выходах 77-80 блока памяти и на входах 81-84 блока анализа устано- вится соответственно комбинация логических сигналов 1, 1", 0", 0 .

На выходе элемента И-НЕ 23 логический 0, который поступает на вход элемента НЕ 2 и на первый вход элемента И 32. На выходе элемента НЕ 25 устанавливается логичес— кая "1", а на выходе элемента И 32 логический "0 . Ha выходе элемента И-HE 24 устанавливается логическая "1", которая поступает на вход элемента НЕ 26 и устанавливает на его выходе логический 0 . В момент формирования заднего фронта импульса И2 происходит запись информации в триггеры 27-29. На выходе 85 блока анализа формируется логическая

"1", а на выходах 86 и 87 формируется логический "0". Эти сигналы поступают соответственно на входы

88-90 блока регистрации . Счетчик

16 годных изделий бпока регистрации фиксирует прохождение целого печенья.

Пример 2. Во время цикла контроля на грузонесущей площадке нет печенья.

Лучи света осветителей 4 и 5 попадают на фотоприемники 6 и 7. На входах 21 и 22 блока формирователей импульсов устанавливаются логические сигналы "1", которые поступают на первые входы элементов И-НЕ 36 и 37 и на входы элементов HE 34 и 35. На выходе элементов НЕ 34 и 35 и соответственно на первых входах элементов И-НЕ 38 и 39 устанавливается логический сигнал "0". На выходе элементов И-НЕ

7 11

38 и 39 устанавливается логический сигнал "1". На выходах 77-80 блока памяти и на входах 81-84 блока анализа установится соответственно комбинация логических элементов "0", 11& If 11 а Il fl 1 fl

На выходе элемента И-НЕ 23 логическая "1", которая поступает на вход элемента НЕ 25 и на первый вход элемента И 32. На выходе элемента HF, 25 логический "0". На выходе элемента И-HE 24 логический "0", который поступит на вход элемента НЕ 26 и на второй вход элемента И 32. На выходе элемента НЕ 26 логическая

"1", а на выходе элемента И 32 логический "0".

В момент формирования заднеro фронта происходит запись информации в триггеры 27-29. На выходе

85 блока анализа формируется сигнал логического "0", на выходе 86 — логической "1", а на выходе 87 — логи— ческого "0". Эти сигналы поступают соответственно на входы 88-90 блока регистрации. Счетчик 17 пустых площадок блока регистрации регистрирует прохождение пустой площадки.

Пример 3. Контролю подвергается печенье, имеющее дефект (трещина, надлом, короткая кромка) на правой по ходу движения кромке.

Луч света осветителя 5 перекрыт целой кромкой печенья. На входе 22 блока формирователей импульсов устанавливается сигнал логического

"0", который поступает на первый вход элемента И-HE 37 и на вход элемента НЕ 35.

На выходе элемента НЕ 35 и на выходе 68 блока 8 формирователей импульсов устанавливается сигнал логической "1".

На выходе 70 блока 8 формирователей импульсов устанавливается сигнал логического "0", который поступает на вход 74 блока памяти, записывается в триггер 47. На выходе 80 блока 9 памяти устанавливается сигнал "0". В момент времени, когда область кромки печенья, имеющая дефект, достигает позиции контроля, луч света от осветителя

4 попадает на фотоприемник 6. На входе 21 блока формирователей импульсов формируется сигнал логической "1", который поступает на первый вход элемента И-НЕ 36 и на вход элемента НЕ 34. На выходе эле096 11 8

50

5

1О !

35 мента НЕ 34 устанавливается сигнал логического "0", который поступает на первый вход элемента И-НЕ 38.

На выходе 69 формирователей импульсов устанавливается сигнал логической "1", а на выходе 67 логического "0",который, поступая на

r вход 71 блока памяти, записывается в триггер 44. На выходе 77 блока памяти устанавливается сигнал логического "0".

Таким образом, к моменту формирования заднего фронта импульса И2 на выходах 77-80 блока памяти, а,следовательно, и на входах 81-84 блока анализа установится соответственно

11 11 комбинация логических сигналов 1

1lP t t Il0 lf Il 1 ll

На выходе элемента И-HE 23 и на выходе элемента И-HE 24 установятся сигналы логической "1", которые поступают на входы элементов НЕ 25 и 26 и на входы элемента И 32.

На выходе элемента НЕ 25 и 26 установится логический сигнал "01, а на выходе элемента И 32 — логический сигнал "1".

В момент формирования заднего фронта импульса И2 происходит запись информации в триггерах 27-29. На выходах 85 и 86 блока 10 анализа формируется сигнал логического "0", а на выходе 87 — сигнал логическая "1". Счетчик 18 дефектных изделий блока 15 регистрации фиксирует прохождение дефектного печенья.

Если контролю подвергается печенье, имеющее дефект на левой по ходу движения кромке, на входах 81-84 блока анализа устанавливается соответственно комбинация логических

Если контролю подвергается печенье, имеющее дефекты на обеих кромках, на входах 81-84. блока анализа устанавливается соответственно комбинация логических сигналов

"0", "0", "0", "0". Далее устройство контроля работает аналогично.

Временная задержка, необходимая для транспортировки дефектного печенья до эоны действия исполнительного механизма сброса, осуществляется сдвиговым регистром, реализованным на триггерах 30 и 31. Сдвиг информации о дефектном печенье в регистре осуществляется синхронно с движением грузонесущих площадок.

i 109611

Импульсы сдвига подаются с выхода

91 блока 8 формирователя импульсов на вход 92 блока анализа в момент формирования заднего фронта импульсов И1.

Таким образом, в момент времени, когда дефектное печенье окажется в зоне действия исполнительного механизма сброса, на первом входе элемента И 33 формируется сигнал логической "1". Б момент формирования переднего фронта импульса ИЗ на выходе 93 блока анализа формируется сигнал логической "1", который усиливается усилителем мощности и подается на исполнительный механизм 14 сброса . Последний срабатывает и дефектное геченье сбрасывается в бункер бракованных изделий.

Предлаraемое устройство позволяет выявить находящиеся на движущемся

TðàHñïîðòåðå дефектные печенья, автоматически отбраковать их, получить оперативную информацию об объеме выпущенной продукции, о количестве брака, о степени использования производственной мощности оборудования (количество пустых грузонесущих площадок транспортера).

Внедрение предлагаемого устройства контроля позволяет автоматизировать процесс отбраковки печенья, что обеспечивает бесперебойную работу бисквито-заверточных автоматов, а также повышение точности за счет того, что обеспечит, по срав— нению с известным устройством, где проводится только выборочный контроль, осуществление 1007.-ного контроля.

Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства составляет 3,37 тыс. руб в гоц.

11096 11

1109611

Составитель И. Худякова

Техред М.Надь Корректор А.Зимокосов

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6019!27

Тираж 82 3 Подпи с н о е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Зэ, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4