Устройство для взвешивания заготовок

Устройство для взвешивания заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: весоизмерительная техника. Сущность изобретения: устройство содержит четыре силоизмерительных датчика , коммутатор, АЦП, микропроцессорный контроллер, печатающий вывод, усилитель, реле реверса, блок управления привода-подьема, датчик положения, схему динамического торможения 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 G 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4929625/О (22) 19.04.91 (46) 30.06.93. Бюл. N 24 (71) Челябинский металлургический комбинат (72) В.Л.Шендерович, В.В.Осоченко, В.И.Величко и Э.Ф.Драчук (56) Авторское свидетельство СССР

М 1760364, кл. G 01 6 17/06, 1991.

Изобретение относится к области весоиэмерительной техники.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Существенность отличительных признаков заключается в том, что введение в состав устройства датчика выбранного технологического параметра (например. термопары), подключенного через простой коммутатор наравне с силоиэмерительными датчиками, позволяет автоматически определять моменты времени, когда необходимо наложение эталонного груза для автоматической корректировки показаний весов. Такая термопара может быть вциклевана в один иэ элементов устройства, находящийся в непосредственной близости от силоиэмерительных датчиков, например в грузоприемную платформу, Изменения температуры и, соответственно, параметров силоиэмерительных датчиков, вызванные изменением температуры окружающей среды, либо изменением темпа подачи горячих заготовок, корректируются микропроцессорным контроллером по результатам взвешивания эталонного груза, причем команду на использование эталон„„ЯЦ„„1824524 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ

ЗАГОТОВОК (57) Использование: весоиэмерительная техника. Сущность изобретения: устройство содержит четыре силоиэмерительных дат-. чика, коммутатор, АЦП, микропроцессорный контроллер, печатающий вывод, усилитель, реле реверса, блок управления привода-подъема, датчик положения, схему динамического торможения. 5 ил. ного груза также выдает микропроцессорный контроллер.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,3— разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4, 5 — принципиальные электрические схемы блоков устройства.

Устройство содержит встроенные в ро- 2 лики 1 рольганга грузоприемные штанги 2, объединенные поперечиной 3, связанной через проемы Д см. фиг.2) тягами 4 с кулачковыми механизмами. состоящими из коромысел 5 (см.фиг,3), опирающихся на грузоприемную платформу 6, так что один - - конец коромысел 5 шарнирно соединен с (Л тягами 4, а другой конец через обкатные,,) ролики 7 сочленен с кулачками 8, посажен- ф, ными на валы 9. опоры которых 10 закреп-, лены на грузоподъемной платформе 6.

Валы 9 нерее соединительные муфты 11 Ыл связаны с редуктором 12. в свою очередь через цепную передачу 13 соединенным с двигателем 14 ; скоммутированным через контакты W с блоком 15 управления, связанным через контакты SQj с командоэппаратом

16 (например, типа КА-424), находящимися на валу 9.

1824524

Груэоподъемная платформа 6 установлена на силоиэмерительных преобразователях 17 (например, тензодатчиках), опирающихся на станины 18, и фиксирована от смещений струнками 19.

Выходы всех преобразователей 17 (на фиг.1 обозначены буквами а. б. в, г) подключены к входам коммутатора 20, выход которого через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 21 связан с шинами 22 микропроцессорного контроллера 23, содержащего центральный процессор (ЦП) 24, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 25, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 26 и интерфейс ввода-вывода 27. Контакты SQI командоаппарата 16 также подсоединены к шинам 22.

Информационные выходы интерфейса

27 подключены к оконечному устройству 28 (например. цифропечатающей машине), а управляющий выход через усилительный элемент 29, реле 30 реверса связан с блоком управления 15, Датчик положения 31, подключенный через схему 32 динамического торможения двигателя 33 рольганга к входу блока 15, обеспечивает автоматическую остановку заготовки 34 в середине эоны действия грузоподъемных штанг 2 (с помощью выходных контактов R).

На приливах 35, укрепленных на станинах 18, размещен эталонный груз 36 через тяги 37, коромысла 38 (см,фиг.3) и обкатные ролики 39, связанные с кулачками 40, жестко посаженными на вал 9, причем максимальные радиусы кулачков 8 и 4 смещены на некоторый угол (около 180, В непосредственной близости от силойзмерительных преобразователей 17 в платформу 6 вмонтирована термопара — датчик температуры 41, выход которой t подключен к коммутатору 20.

Схема 32 динамического торможения двигателя 33 рольганга изображена на фиг.4 и содержит выходное реле 42 датчика 31 положения, реле времени 43, контактор 44 остановки и контактор торможения 45, контакты которого, обозначенные в соответствии с фиг.1, R-1(45-1) и R-2(45-2), образуют вместе с резистором R<7 контур динамического торможения.

Блок управления 15 приводом подъема изображен на фиг.5 и содержит стартовое реле 46, контактор 47 "Вперед", реле времени 48, контактор 49 "Назад", реле 50 продолжения цикла. реле 51 окончания цикла, Устройство работает следующим образом.

До начала собственного взвешивания коммутатор 20 по очереди подключает к ана5

55 лого-цифровому преобразователю 21 силоизмерительные преобразователи 17 и термопару 41, Результат измерения с выхода преобразователя 21 через шины 22 контроллера 23 поступает в ОЗУ 25. По программе, записанной в ПЗУ 26. контроллер 23 определяет начальный сигнал преобразователей

17 и текущий сигнал термопары 41. Программа определения начального сигнала ("нуля") преобразователей 17 может пред. ставлять собой, например, вычисление среднего из 16 последовательных измерений и запоминание старших разрядов в ОЗУ

25. Программа определения сигнала термопары 41 содержит, кроме усреднения, и операцию линеаризации сигнала по статической характеристике термопары 41, также записанной в ПЗУ 26.

Процесс взвешивания происходит следующим образом, При достижении заготовкой 34, перемещающейся пс роликам 1, эоны действия датчика 31 положения срабатывает (фиг.4) выходное реле 42, обесточивающее контактом 42 — 1 контактор 44, снимающий контактами 44-1, 44 — 2, 44 — 3 пи ание с двигателя

33 рольганга. На время действия реле 43 времени (1 — 3 c) включается контактор 45 торможения. образующий контактами 45-1, 45 — 2 контур динамического торможения с резистором Rg. Другое наименование контактов 45-1 и 45 — 2 (R-1 и R-2) дано для уяснения связи с фиг.1, где в>.ход схемы обозначен R.

Работу привода подъема рассмотрим с помощью фиг.5 и 3.

Контактом 45-43 из схемы 32 включается на самоблокировку стартовое реле 46, а контактом 46 — 2 последнего — контактор 47

"Вперед", контактами которого 47-1, 47-2, 47-3 включается двигатель 14, вращающий через передачу 13 и редуктор 12 валы 9 с кулачками 8 и 40. При угле поворота вала 9 около 80 кулачком 8 через коромысло 5 тягой 4 заготовка 34 поднимается над уровнем роликов 1. Срабатывают контакты SQ> командоаппарата 16, обесточивая контактор 47 и включая реле времени 48. Контакты командоаппарата 16 подключены также к шинам 22, периодически опрашиваемым контроллером 23. При срабатывании контакта SQi центральный процессор 24 по команде, записанной в ПЗУ 26. начинает измерение массы заготовки 34. Выдержка времени реле 48 выбрана несколько большей. чем время измерения массы контроллером 23. так что к моменту срабатывания реле 48 процесс измерения массы закончен, Результат измерения млссь каждой заго1824524

25

Рэн РЗ

Рэн

РЗ вЂ” Рзи

Рэи или

Рзи Рзи

55 товки 34 запоминается в ОЗУ 25 (после вычитания иэ результата измерения "нуля" устройства). Далее контактом 48 — 2 включается реле 50 продолжения цикла, э контактом последнего 50-2 — контактор 47

"Вперед". Вновь работает двигатель 14, а вал 9 вращается до того, как сработают контакты $0з командоаппарата (примерно при угле поворота 270 вала 9). До этого при угле поворота вала 9 около 180 происходит срабатывание контакта SQz командоаппэрата

16. опускание заготовки 34 на ролики 1 и увод ее из зоны действия грузоприемных штанг 2. При срабатывании контактов $0з вновь обесточивается контактор 47 "Вперед", включается реле времени 48, а контроллер 23 по алгоритму, адекватному алгоритму взвешивания заготовки 34, производит измерение и запоминание массы эталонного груза 36, который в этом положении вала 9 оказывается поднятым над уровнем приливов 35 и приложенным через тяги 37, коромысла 38 к преобразователям 17, По окончании выдержки реле 48 вновь происходит включение реле 50 и контактора

47 "Вперед". Двигатель 14 продолжает работу до срабатывания контактов SQ4 командоаппарата 16, вследствие чего обесточивается реле 51 окончания цикла. стартовое реле 46 возвращается в исходное положение.

Поскольку номинальная масса эталонного груза Р» известна, то по результату его взвешивания в контроллере 23 может быть вычислена фактическая масса заготовки Рз из следующей пропорции: где Рзи и Рзи соответственно результаты измерения эталонного груза 36 и заготовКи

34. Результат (масса заготовки 34) выдается в оконечное устройство 28 (например, цифропечатающую машину).

При стабильных параметрах устройства масштабирующий коэффициент К

Рэн — также стабилен от взвешивания по

Р и взвешиванию. В ПЗУ 26 записана специальная программа, по которой процессор 24 сравнивает коэффициенты К нескольких последних (например, трех) измерений и, если различие коэффициентов не превышает некоторой заранее установленной величины (например, величины 0,002), то масштабирующий коэффициент запоминается в РЗУ 25, а через интерфейс 27 ввода-вывода и усилительный элемент 29 процессором 24 выдается команда на включение реле реверса 30, т.е, отменяется взвешивание эталонного груза 36 в цикле каждой заготовки 34. В этом случае (см.фиг.5) после взвешивания заготовки 34 контактом 48-1 включается контактор 49 "Назад" (т.к, контакт 30-1 замкнут, а контакт 30-2 разомкнут), двигатель

14 контактами 49-1, 49-2. 49-3 реверсируется и заготовка 34 возвращается на ролики

1, чем существенно сокращается цикл взвешивания.

Программой контроллера 23 предусматривавтся возврат к полному циклу взвешивания, т.е. с использованием эталонного груза 36 по результатам измерения в каждом цикле сигнала термопары 41. Поскольку параметры преобразователей 17 зависят от температуры, то после того. как показания термопары 41 изменяются на заранее установленную величину (например, 5д), процессор 23 выдает на интерфейс 27 команду на отключение реле реверса 30, после чего следующие взвешивания заготовок 34 производятся с использованием эталонного груза 36 и вычислением масштабирующего коэффициента в процессоре 23 в каждом цикле взвешивания.

Формула изобретения

30 Устройство для взвешивания заготовок, содержащее расположенные между роликами рольганга груэоприемные штанги, соединенные тяги через коромысло и кулачки с. приводом подьема взвешиваемого и эталон35 ного грузов, установленных на грузоприемной платформе с силоиэмерительными датчиками, подключенными к управляющему блоку, а также датчик положения, связанный через схему динамического торможения рольганга с блоком управления привода подьема, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены аналого-цифровой преобраэовэтель, коммутатор, усилитель, реле реверса и датчик температуры, при этом, управляющий блок выполнен в виде микропроцессорного контроллера с печатающим выводом, который подключен своими входными шинами через аналого-цифровой преобразователь к коммутатору, а выходом .через усилитель и реле реверса — к входу блока управления привода подъема, а датчик температуры связан выходами с первым входом коммутатора. два последующих входа которого связаны с выходами соответствующих силоиэмерительных датчиков.

1824524

Д Ю

I824524

1824524

6Ьыо

Unuse

38И

УУ-8

Составитель Э.Драчук

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 2220 Тираж Подписное

BHVIVlllN Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5