Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин

Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам автоматической разбраковки по весу заготовок пластин, отрезаемых от ленты, и может быть использовано, например, в резино-технической промышленности и позволяет расширить область применения. Система содержит весоизмерительное устройство, датчик положения заготовки, блок управления исполнительным механизмом ножа, вычислительный блок, включающий узел вычисления объемной плотности, узел вычисления скорости движения ленты, узел вычисления времени реза, узел уставок по весу и схему сравнения по весу. Для расширения функциональных возможностей при одновременном повышении точности дозирования система дополнительно снабжена датчиком ширины заготовки, включающем узел уставок по ширине и узел уставок по длине, схему сравнения по максимальной ширине, схему сравнения по минимальной длине, схему сравнения по максимальной длине, блоком логики, обрабатывающим результаты работы схем сравнений, и блоком информации, визуально отображающим текущее состояние системы. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.„SUÄÄ 1553289 (51)5 В 07 С 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;.. -:,:: (21) 4438791/30-12 (22) 09.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. № !2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи и Киевский технологический институт легкой промышленности (72) А. 5. Релин, E. В. Сова, П. А. Левашов, Д. Б. Головко, А. В. Алексашин, К. Л. Шевченко и П. Л. Кушнир (53) 66.028(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1443980, кл. В 07 С 5/30, 1987. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК РЕЗИНОВЫХ

ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к системам автоматической разбраковки по весу заготовок пластин, отрезаемых от ленты, и может быть использовано, например, в резинотехнической промышленности и позволяет

Изобретение относится к системам автоматической разбраковки по весу заготовок пластин, отрезаемых от ленты, и может быть использовано, например, в резинотехнической промышленности.

Цель изобретения — расширение области применения.

На фиг. 1 приведена функциональная. схема системы; на фиг. 2 — взаиморасположение отдельных блоков системы.

Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин содержит блок датчиков (БД), включающий весоизмерительное устройство 1 (например, весы типа

«ВКК-10»), датчик 2 положения заготовки, установленный на фиксированном расстоянии 1 „от места реза резиновой ленты по ходу ее движения и выполнен2 расширить область применения. Система со держит весоизмерительное устрочство, датчик положения заготовки, блок управления исполнительны м механизмом ножа, вычислительный блок, включающий узел вычисления объемной плотности, узел вычисления скорости движения ленты, узел вычисления времени реза, узел уставо" по весу и схему сравнения по весу. Для расширения функциональных возможностей при одновременном повышении точности дознрования система дополнительно снабжена датчиком ширины заготовки, включающем узел уставок по ширине и узел уставок по длине, схему сравнения по максимальной ширине, схему сравнения по минимальной длине, схему сравнения по максимальной длине, Я блоком логики, обрабатывающим результаты работы схем сравнений, и блоком информа- Ф() ции, визуально отображающим текущее сосЖЯ тояние системы. 2 ил.,1 табл.

j (Л ный на базе, например, концевого выклю- д чателя или фотодиодной линейки типа

ФДЛ-l, а также датчик 3 ширины заготовки, состоящий из 2-х установленных по разные стороны от заготовки на линии. 1 .,,ф перпендикулярной направлению ее движения и выполненной, например, на базе фотодиодной линейки типа ФДЛ-1. Обработка информации, поступающей от датчиков, осуществляется вычислительным блоком (ВБ), включающем узел 4 вычисления объемной плотности, узел 5 вычисления скорости движения ленты, узел 6 вычисления,. Ъ, времени реза и узел 7 вычисления длины заготовки, представляющий собой микропроцессорную систему, реализующую следую щий алгоритм работы:

t Ж H 811 ,„.

1553209

-) /64-

1 А- А- где 1;? — длина (i-1) заготовки.

Тогда ! -?= 4 -? t> i x = — — !уй (4) — 8к и и р(-? — (5) и В - (у - Я -

Подставляя полученное соотношение в (3), получаем

50 где t,, — временная пауза между двумя моментами реза; т;,т,? — — время прохождения краем лентЫ РаССтОЯНИЯ 1е< ДЛЯ i-OrO и (i-1)-ого циклов работы системь1;

М вЂ” требуемый вес заготовки;

m;? — вес предыдущей заготовки;

В;„В;? — средняя ширина i-й и (i-1) -й заготовок;

1,,,. --- временная пауза между двумя моментами реза для (i-1) цикла работы комплекса.

Указанный алгоритм работы ВБ осуществляется, исходя из следующего: пауза между моментами предыдущего и последующего реза (2) где 1 ее — — требуемая длина отрезаемой заготовки;

Чь — — средняя скорость движения ленты;

VII можно выразить следующим образом: ьк

„ д в виде / ьй ! тбеЬ = Р

Й где !д„— фиксированное расстояние между 30 линией реза и линией установки датчика положения заготовки 2;

1 „„е -- требуемый объем отрезаемой заготовки;

d — толщина заготовки (принимается постоянной) . 35 1ь, ==- —

/Ч

А -1 где р;? — средняя величина объемной плотности заготовки (определяется на 4 предыдущем i-1 шаге работы системы) .

Тогда, подставляя в выражение (2), получаем

?Jrpeb . М 2 .

Р;-ф. d /дю?

Средняя величина объемной плотности

<Р /4 Li 4а-< Аь4 1 с, С.

Ew ba " - Ь- и в окончательном виде приходим к выражению (1) .

Система содержит также блок задатчиков (БЗ), включающий задатчик 8 массы, выдающий по первому выходу сигнал, соответствующий М (требуемому весу загоTOBKH), H HI HBJI IlO вь?ходам 2 H 3, Соответствующий полю допуска по массе М+-М.

В БУ входят задатчик 9 ширины и задатчик 10 длины, выдающие сигналы (уровни), соответствующие максимальной и миНИМаЛЬМОй ШИРИНЕ ((yean И t?you ) H MaKсимальной. и минимальной длине (1„, и

I »<) заготовки. Зталоннь?е уровни с у;:лов 8, 9 и 10 сраниваются з блоке сравнения (БС) с сигналами, соответствующими реальным величинам ширинь? „ длины и массы, осуществляемом схемами сравнения по максимальной ширине 11, минимальной ширине 12, мийимальной длине

13, максимальной длине 14 и весу !5.

Полученная в результате сравнения информация обрабатывается з блоке логических преобразований (БЛП), включающем четыре двухвходовые схемы И 16, !7, 18 и 19, четыре двухвходовые схемы И с инверсией по входу 20, 2!, 22 и 23, две трехвходоьые схемы ИЛИ 24 и 25, а также двухвходовую схему И-НЕ 26. B результате обработки информации в БЛП вырабатываются сиг.-?аль? ?2 блок индикации (БИ) и управля?ощ е воздействия на системы управления шириной и плотностью (HJlH плотностью H толщиной) . БИ- sKJ?10чает индикаторы уменьшения ширины 27 («Умен. в»), увеличение ц?ирины 28 («Увел. в»), увеличение плотности 29 («Увел. р»), уменьшение плотности 30 («Умен. р»), выведенное HB табло, H выполненные в виде светящихся элементов (например, электрических лампочек с экраном или светодиодов), осуц1ествляющих советующую функцию при работе оператора. На табло выведены также индикаторы несоответствия длины по минимуму 3! (1(1„,„„), длины по максимуму 32 (! l, ), ширины по минимуму 33 (Ь(Ь,„„„) и ширины по максимуму 34 (Ь Ь„,,), выг:олненные в виде, например, мнемосхемы с светодиодной индикацией (см. фиг. 2). Кроме того, БИ содержит счетчик 35 годных пластин и счетчик 36 общего числа пластин. Система содержит также блок 37 управл"ния исполнительным механизмом ножа, представляющий собой согласующее звено, которое преобразует сигнал с выхода узла вычисления времени реза в управляющее воздействие на привод исполнительного механизма ножа (не показан) .

Весоизмерительное устройство 1 связано с первым входом узла 4 вь?числения объемной плотности и первым входом схемы .5

1553209

5 сравнения по весу. Датчик 2 положения заготовки соединен с первым входом узла 5 вычисления скорости движения ленты, а датчик 3 ширины заготовки соединен с 4-м входом узла 4 вычисления объемной плотности, 4-м входом узла вычисления времени реза 6 и с первыми входами схем сравнения по максимальной и минимальной ширине 11 и 12. Узлы ВБ соединены следующим образом: выход узла 4 вычисления объемной плотности, соединен с вторым входом узла 6 вычисления времени реза, выход которого связан с входом блока 37 управления исполнительным механизмом ножа, входом счетчика 36 общего числа пластин, вторым входом узла 5 вычисления скорости движения ленты и третьим входом узла 4 вычисления объемйой плотности, второй вход которого, а также первый вход узла 6 вычисления времени реза и вход узла 7 вычисления длины заготовки соединен с выходом узла 5 вычисления скорости движения ленты.

Узлы БЗ коммутируются с остальными элементами системы следующим образом: первый выход задатчика 8 веса соединен с

3-м входом узла 6 вычисления времени реза, а его второй и третий выходы — с вторым и третьим входами схемы 15 сравнения по весу, на которые подаются верхнее и нижнее значения поля допуска по весу +АМ и -ЛМ. Выходы один и два задатчика 9 ширины связаны с вторыми входами схемы сравнения по максимальной ширине 11 и схемы сравнения по минимальной ширине 12. Аналогичные связи организованы и между первым и вторым выходами задатчика 10 длины и вторым входом схемы сравнения по минимальной 13 и максимальной 14 длине, на первые входы которых заведены связи с выхода узла вычисления длины заготовки 7. Все узлы БЗ имеют возможность изменения величин М, ЛМ, 1 „,

b и Ъд,„, в зависимости от требований технологического процесса, сорта резины типа заготовок и т. д.

Информация о соответствии реальных параметров заготовок допускам анализируется в БЛП и индицируется на блоке информации.

Связи между элементами БЛП и БИ осуществлены следующим образом.

Выход схемь 11 сравнения по максимальной ширине соединен с инверсным входом первой схемы И с инверсией по входу

20, с прямым входом второй схемы И с инверсией по входу 21, с первым входом второй схемы И 17, а также с индикатором 34 несоответствия ширины п9 максимуму (Ь) Ь „,) . Выход схемы 12 сравнения по минимальной ширине связан с первым входом первой схемы И 16, инверсным входом третьей схемы И с инверсией

Комплекс работает следующим образом.

После отре" чния очередной заготовки резиновой пластины, вычислительный блок

БВ на основании получаемой текущей информации с датчика ширины заготовки 3 о ширине отрезанной заготовки Ь; и времени т;, а также информации о весе предыдущей заготовки m; i, определенном с помощью. весоизмерительного устройства 1, вырабатывается управляющее воздействие на БУИМИ 37 (по формуле 1) и сигнал 36 на счетчик общего числа пластин.

Узел 4 вычисления объемной плотности, узел 5 вычисления скорости движения ленты блока ВБ в своей работе реализуют формулы (5) и V>=ф — соответственно.

Узел 5 вычисления скорости движения ленты осуществляет для каждого цикла

6 по входу 22, прямым входом четвертой схемы И с инверсией по входу 23 и с индикатором несоответствия ширины по минимуму 33 (Ь(Ь®,щ). Выход схемы 13 сравнения по минимальной длине соединен с вторым входом первой схемы И 16, первым входом первой схемы ИЛИ 24 и индикатором несоответствия длины по минимуму

31 (1(l ), а выход схемы сравнения по максимальной длине связан с вторым вхо10 дом второй схемы И 17, первым входом второй схемы ИЛИ 22 и входом индикатора несоответствия дл и н ы по ма ксимуму 32 (l)1 ). Инверсный вход схемы

21 объединен с прямым входом схемы 20 и связан с выходом схемы 16 и входом индикатора 20 увеличения плотности («Увел. р»).

Эта же связь выведена на систему управления по плотности и толщине. Аналогично объединен прямой вход схемы 22 и инверсный схемы 23, соединенные с выходом

20 схемы 17 и входом индикатора 30 уменьшения плотности («Умен. р») и выведенные на систему управления по плотности и толщине (не показаны) .

Выходы схем 20 и 21 поданы на второй и третий входы схемы 24, а выходы схем 22 и 23 — на второй и третий входы схемы 25, выходы которых соединены с первым и вторым входами схемы И с инверсией по выходу 26, и, соответственно, с первыми входами схем 18

З0 и 19, на вторым выходы которых поданы сигналы с выхода схемы 26. Выход схемы 18 связан с индикатором уменьшения ширины 27 («Умен. Ь»), выход схем 19— с индикатором 28 увеличения ширины («Увел. b»), а также заведен на систему

З5 управления шириной (не показана).

Информация на счетчик 35 годных пластин поступает со схемы 15 сравнения по весу в случае соответствия веса заготовки норме.

1553209

7 работы системы вычисления Чл путем получения информации о моменте реза предыдущей заготовки и информации с датчика 2 положения заготовки. По вычисленной неличине 1 „ (см. форм (!) блок 37 управления исполнительного механизма ножа подает команду на исполнительный механизм ножа (не показан). Отрезанная заготовка по транспортеру непрерывного действия поступает на весоизмерительное устройство l, информация с которого подается на схему 15 сравнения по весу, а также запоминается и используется в следующем цикле работы системы.

Блок сравнений служит для определения соответствия измеряемых блоком датчиков (весоизмерительное устройство 1, датчик 3 ширины), а также вычисленную в ВБ длину ленты 1, с допусками на зти параметры, задаваемые блоком уставок.

В схеме 15 сравнений по весу БС срав- 2О нивается сигнал о весе отрезанной заготовки с уставками по весу, +АМ и -ЛМ, поступающим из блока 8 уставок по весу.

Если вес отрезанной заготовки не выходит за поле допуска, с выхода схемы

15 сравнений поступает сигнал на счетчик 35 годных пластин и на систему управления роботом.

Схема 11 сравнений по максимальной ширине сравнивает полученное от датчика 3 среднее значение ширины Ь резиновой плас- 30 тины с допуском на ширину b задаваемым узлом 9. При b(bjr на выходе схемы 11 сравнений управляющиГг сигнал нс формируется. При Ь>Ь на выходе схемы 11 сравнений появляется сигнал, который индицируется на индикаторе 34 35 и поступает на блок логики для анализа, Аналогично работает схема 12 сравнений.

На первый вход схемы 14 сравнении

rro максимальной длине подается сигнал с выхода узла 7 вычисления длины заготовки, который вычисляет длину отрезанной заготовки по формуле 1; !=V;-! ° а на второй вход сигнал об уставке

1,,-. с задатчика 10 длины БЗ. Если длина отрезанной заготовки окажется больLrrþ или равно Гм на выходе схемы 14 сравнений вырабатывается управляющий сигнал, который подается на блок логики для анализа и индицируется на индикаторе 32. 50

Аналогично работает схема 13 сравнений.

Блок (БЛП) служит для логической обработки результатов работы блока сравнений (БС), принятия решений и выдачи управляющих и советующих сигналов, согласно принятому решению, на предыдущее технологическое оборудование (на системы управления по ширине резиновой ленты и по р) и блок индикации (БИ).

В своей работе БЛП реализует функции, приведенные в таблице.

Например, при ширине резиновой заготовки больше b (лента широка) на выходе схемы 11 сравнения по максимальной ширине вырабатывается управляющий сигнал, который поступает для обработки на вход БЛП (таблица). В результате работы БЛП с его выхода управляющие сигналы поступят на индикатор 27 уменьшения ширины («Умен. Ь») на индикатор 34 несоответствия ширины по максимуму (мнемосхема b)b ) и на систему управления по ширине. В том случае, если заготовка резиновых пластин получится узкой и короткой, на выходах схемы 12 сравнения по минимальной ширине и схемы 13 сравнения по минимальной длине сформируются управляющие сигналы, которые поступят для обработки на вход БЛ (см. табл. 1) . В результате работы БЛП с его выхода управляющие сигналы поступят на индикатор 30 уменьшения плотности 30 («Умен. р»), индикаторы 33 несоответствия ширины по минимуму (b(b ), индикатор 31 несоответствия длины по минимуму (l(l ) и на систему управления пов.

Аналогично ведется обработка и других возможных ситуаций, приведенных в таблице.

Таким образом, суть закона регулирования заключается в текущей коррекции работы системы по ши рине, скорости, длине и плотности, а вычисление значения средней плотности заготовки определяется с учетом информации о весе ранее отрезанной заготовки и ее вычисленном об.ьеме.

Формула изобретения

Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин, содержащая весоизмерительное устройство, выходом соединенное с первыми входами узла вычисления объемной плотности и схемы сравнения по весу, первым выходом соединенной с входом узла управления промышленным роботом, задатчик массы, первым выходом соединенный с вторым входом схемы сравнения по весу и с первым входом узла вычисления времени реза, выходом подключенного к входу узла управления исполнительного механизма реза, к второму входу узла вычисления объемной плотности и к первому входу узла вычисления скорости движения ленты, выходом связанного с вторым входом узла вычисления времени реза и третьим входом узла вычисления объемной плотности, выходом подключенного к третьему входу узла вычисления времени реза, датчик положения заготовок, выходом связанный с вторым вхо1553209

Показатели габаритов лг""òèí

Сигнал на

Широкая линная

Узкая Узкая 1<срстШирокая короткая

Узкая

Длинная ксрст- длин- кая кая ная

О

О

1

О

О О О О

1 1 О

О 1 О 1

О О 1 О

0

О

О, О

О

11

12

13 ! 4

СигHB.ITBI на. входе икдикатс-.

34 34

27 31

32

28 ров дом узла вычисления скорости движеник ленты, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, сна дополнительно снабжена датчиком ширины заготовки, узлом вычисления длины заготовок, схемами сравнения го максимальной и минимальной ширине и по минимальной и максималь loé длине. задатчиками по длине и ширине, блоком логических преобразований, содержащи;,,д;;зухвходовые схемы И, трехвходовые схемь! ИЛИ и схему И-НЕ, и блоком индикации, содержащим индикаторы уменьше HH и увеличения ширины, увеличен,:; и умен1ииения;лс-,кости, несоответствия ширикь! по MHHHMóìó и по максимуму, счетчик горнь1х пластин и счетчик общего -кисла I, làñòèí! при этом выход датчика ширины заготовок соеди-« ЕН С ц - -РРР.-. .««I !« .СРамч "378 ВЫЧИ лекия о177.е:.. Ной пл;-«т11ссти и узла вычисЛЕНИН ВРЕМЕНИ РСЗЗ И С ПЕРВ«л1МИ ВХО-. дами схем сра:-.:Не;,и:,:!o минимальной и максим:;льной и:ирине, ;ри это:, выход схемы сраккекня пс максимальной ширине сВязаи с зхсдсъ . И11ДHкатсра несоответствия иырины ис ма !с11;в му, с инверсным входом исрзсй дву

И и.с первым кхсдсм третьей двухвходовой схемы И, выход которой подключен к входу индикатора у.;екьшекия плотности и к прямому и и Верскnму Входам соотчетзеР.1 с l! H TIHToA

Вых схе.«I И«выход IH связанных с первым и вторым входами первой трехвхо- ! «л

Дозой СХЕ,-:;Ь;,. 1! 1, ЬЧ1ХОдОМ ПОДКЛЮЧЕНкой к иес!Вс!«1у Вх:, и.естой двухвхсдовой схемы И и к 1ервому Входу схемь! I -HE, ВЬ1хсдом ссвдиненной с nepBl>IM входом седьмой дзухвходовой схемы

И и с вторым входом шестой двухвходовсй схемы И, выход которой соединен с Входом индикатора узеличения ширины, выходе схем сравненв1 Нормаль- 1!ирская при этом выходы задатчика по ширине подключены к вторым входам блока сраьнения по максимальной ширине и блока сравнения пс минимальной ширине, выход которого соединен с первым входом восьмой двухвходовой схемы И, прямым и инверсным входами соответственно пятой и четвертой двухвходовых схем И и с Входом индикатора несоответствия ширины по минимуму, входы задатчика длины подклю1Q чены к первым входам схем сравнения по максимальной и минимальной длине, причем выход последнего связан с первым входом второй трехвходовой схемы И, с входом индикатора несоответствия длинь! по мини15 MvM) и с вторым BxojloM Восьмой входовой схемы И, выходом соединенной с входом индикатора увеличения плотности и с прямым и с инверсным входами соответственно первой и второй двухвходовых схем И, выходами подкл ю2Q ченнь!х к Второму и третьему Входам Второй трехвходовой схемы ИЛИ, выходом связанной с вторыми входами схемы И-HE и седьмой двухвхсдовой схемы И, выходом связанной с входом индикатора уменьшения ширины, выход узла вычисления скорости движения ленты дополнительно соединен через узел Вычисления длинь! Заготовок с вторыми входами.схем сравнения по минимальной и максимальной длине, при этом выход последней связан с вто3Q рым Входом третьей двухвходозой схемы И, с третьим входом первой трехвходозой схемы ИЛИ и с входом индикатора несоответствия длины по максимуму, п рн этом выходы узла вычисления времени реза и схемы сравнения по весу соединены соответственно с входами счетчика общего числа пластин и счетчика годных пластин, а третий выход задатчика массы соединен с третьим входом схемы сравнения по массе.

34 33 33 33 31

32 28 31 32 27

29 30 28

1553209

Л бУ на cucmerrg

Qeuup ширинаа (B) ! !

1 ! 1

11 !

I на систеггу gnpa&euus пори (li>

J ) 7,00 HC/

Рбяынпда а

Л В Йгт7Р

1 POdатО7 7

Фиг. 2

Составитель Т. Тихонравова

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 419 Тираж 523 Подписное

131!1!ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5!

1рои водственио-издательский коибинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101