Весоизмерительное сортировочное устройство
ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ СОРТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее механизм загрузки н сортировки, кинематически связанный с соответствующими измерительно-весовыми блоками, соединенными через -первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блоками регистрации весовых групп, блоком контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения веса, оно имеет вторые блоки преобразования импульсов , блок запуска механизма замены из делия и блоки запуска механизмов разгрузки, кинематически соедине ные с механизмом загрузки и.сортировки , при этом выходы первых блоков преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки преобразования импульсов связаны с информационными входами блока управления, управляющий вход которого подключен дополнительно к выходу генератора импульсов, причем пербШ выход блока управления соединен с входом блока запуска механизма заме1й« изделия , а вторые выходы блока Уй1)авления подключены к входам соответствующих блоков запуска механизмов разгрузки. 00 о tc
„„SU„„1008624 A
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ЗЮ С 01
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ- СССР
ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ
Н АВТОРСЙОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21} 3217196/28-12 (22). 10.12.80 (46) 30.03.83. Бюл. 9 12 (72) 3.М. Гафаров и H.Е. Иванов (71} Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе . (53) 681.136 ° 5(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР
3+<> О (54) (57) ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ СОРТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО,. содержащее механизм загрузки и сортировки, кинематически связанный с соответствующими иэмерительно-весовыми блоками., соединенными через первые блоки преобразования импульсов с генератором .импульсов и соответствующими блока- ми регистрации весовых групп, блоком контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -й 1008624 Изобретение относится к весоиэмерительным сортировочным устройствам. Известно весоизмерительное сортировочное устройство, содержащее механизм загрузки и сортировки, кинематически связанный с соответствующими измерительно-весовыми блоками, соединенными через первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блока- 10 ми регистрации весовых групп, блоком контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий (1). Недостатком известного устройст- )5 ва является невысокая точность измерения веса. Цель изобретения — повышение точности измерения веса. Поставленная цель достигается тем, что весоизмерительное сортировочное устройство, содержащее меха. низм загрузки и сортировки, кинематически связанный с соответствующими иэмерительно-весовыми блоками, соединенными через первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блока ми регистрации весовых групп, блоком контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий, имеет вторые .блоки преобразования импульсов, блок запуска механизма замены изделия и блоки запуска механизмов разгрузки, кинематически соединенные с механизмом 35 » загрузки и сортировки, при этом выходы первых блоков преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки преобразования импульсов связаны с информационными вхо- 4Q дами блока управления, управляющий вход которого подключен дополнительно к выходу генератора импульсов, причем первый выход блока управления соединен с входом блока запуска 45 механизма замены иэделия, а вторые выходы блока управления подключены к входам соответствующих блоков запуска механизмов разгрузки ° На фиг. 1 приведена блоксхема весоиэмерительного сортировочного устройства» на фиг. 2 и 3 — соответственно кинематическая и принципиальная влектрическая схема устройства» на фиг. 4 приведена временная .диаграмма работы устройства; на фиг.. 5 — поворотный диск» вид сверху. Блок-схема устройства (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, иэмерительно-весовые блоки 2, первые блоки 3 преобразования импульсов, 60 модуляционные входы которых соединены с выходом генератора 1 импульсов, а модулирующие входы - с выходами соответствующих весовых блоков 2, блоки 4 регистрации весовых групп, 65 вторые блоки 5 преобразования импульсов, блок 6 контроля которых подключен к выходам соответствующих блоков 3, а выходы - к соответствующим входам блока 7 управления, блок 8 запуска механизма замены иэделия, блоки 9 запуска механизмов разгрузки, электромагниты 10 и вибратор 11, подключенные к соответствующим выходам блока 7 управления. Кинематическая схема устройства содержит приемные накопители 12, установленные на соответствующих датчиках 13 блоков 2, механизмы разгрузки, состоящие из соответствующих блоков запуска 9 (фиг. 1) и пневмопинцетов 14 по числу приемных накопителей 12, узел сбора, состоящий иэ неподвижной воронки 15, установленный между накопителями 12, и транспортеров 16 и 17, механизм загрузки, состоящий из вибробункера 18 и пневмопинцета 19, поворотную воронку 20 с наклонным желобом 21, заканчивающимся ковшом 22 с разъемным днищем, кронштейн 23 и ролик 24, взаимодействующие с якорями электромагнитов 10, укрепленных на накопителях 12, установочный стол 25 с закрепленными на нем датчиками 13, механизм за- мены, состоящий иэ блока 8 запуска (фиг. 1), электродвигателя 26, редуктора 27, поворотного диска 28 с гнездами для приемных накопителей 12 и выдвижного упора (не показан). С пневмопинцетом 19 жестко связан кулачок 29, взаимодействующий через толкатель 30 с переключателем 31 с нормально замкнутыми 32 и 33 нормально разомкнутыми 34 и 35 контактамии. Электрическая схема устройства содержит также разветвленный сердечник 36 балансного типа с обмотками 37-40 смещения, подключенными к соответствующим потенциометрам 41-43, выходными обмотками 44-48 и обмотку 49 переключения. Сердечник 36 из магнитного материала с непрямоугольной петлей гистерезиса (НПГ) имеет вид замкнутого магнитопровода с несколькими парами периферийных отверстий 50-52. Сечение неразветвленных участков сердечника равно сечению одной из перемычек периферийных отверстий 50-52. По нераэветвленному контуру сердечник 36 охвачен обмоткой 49, внутренние перемычки отверстий 50 и 51 охвачены обмотками 37 и 38 смещения . Внутренняя и внешняя перемычки одного из отверстий 5 2 охвачены обмотками 39 и 40 смещения соответственно. Обмотка 49. через контакты 34 и 35 переключателя 31 подключена к генератору 1 импульсов, представляющему собой источник однополярных импульсов тока 1008624 постоянной амплитуды и длительности, а обмотки 37-40 — н потенциометрам 41 и 42 соответственно. При этом обмотки 38 являются обмотками смещения верхних, а обмотки 37 — обмотками смещения нижних пределов диапазонов амплитуд импульсов. Обмотки 43 соединены попарно последовательно согласно и подключены к выходам- соответствующих блоков 3; число которых равно числу приемных накопителей 12. При этом обмотки 43 охватывают внешние перемычки отверстий 50 и 51 так, что контролируемые в них токи создают вокруг данных отверстий магнитодвижущие силы (N3C) против часовой стрелки. Выходные обмотки 44 и 45 размещены на всех отверстиях, входящих в пары 50 и 51 и внутри каждой пары охватывают перемычки между отверстиями. Выходная обмотка 47 охватывает .восьмеркой одно из отверстий 52,. а,выходная обмотка 46 - сердечник 36 по иеразветвленному контуру. Соединенные последовательно согласно выходные обмотки -45 и последовательно встречно к ним обмотки 46 и 47 образуют магнитный пороговый элемент. Число витков обмоток 45 отражают веса, число витков обмоток 46 и 47 - порог. Каждая из выходных обмоток 48 состоит из двух включенных последовательно согласно секций. В свою очередь, каждая иэ указанных секций охватывает последовательно встречно (восьмеркой) внутреннюю и внешнюю перемычки соответствующих отверстий 50 и 51. Один из возможных вариантов схема блока 7 управления содержит триггеры 53-56, разделительные диоды 57- 59, генератор 60 задержанного сигйала и переключатель 31 с нормально замкнутыми 32 и 33 и нормально разомкнутыми 34 и 35 кон тактами. Каждая из выходных обмоток 44 (число которых равно числу приемных накопителей 12) подключена к входам установки "0" триггеров 53 и 54. Каждая из выходных обмоток 48 (число которых. также равно числу накопителей 12) подключена через соответствующий диод 58 к входу установки "1" триггера 54, а через соответствующий диод 57 - к входу установки "1" триггера 53. Выходные обмотки 45-47 через диод 59 подключены к входу установки "1" триггера 55. Единичные. выходы триггеров 53 заведены на входы соответствующих электромагнитов 10. Единичные выходы триггеров 54 заведены на входы соответствующих блоков 9 запуска механизмов разгрузки. Единичный выход триггера 55 .заведен на вход блока 8 запуска механизма замены и на i вход генератора задержанного сигнала 60, выход которого подключен на вход установки "0" данного триггера. Входы установки "0" н "1" триггера 56 через контакты 34 и 35, 32 и 33 переключателя 31 могут подключаться к выходу генератора 1. Единичный выход триггера 56 подключен к вибратору 11. В устройстве вращение кулачка 29 и пневмопинцетов 14 жестко засинхронизйровано с вращением воронки 20, т.е. за одно и то же время tg + ty, они совершают один полный оборот (фиг. 4). В промежутке времени t при котором 15 устройство работает в режиме "Контроль веса", замкнуты контакты 34 и . 33 переключателя 31 и вибратор 11 от- . ключен. В промежутке времени сй, при котором устройство работает в режиме 2О "Перераспределение предметов", замкнуты контакты 32 и 33 переключателя 31 н включен вибратор 11. Последний Во включенном состоянии обеспечивает вибрацию установочного стола 25 для облегчения съема предметов пневмопинцетами 14 из приемных на- копителей 12. . Механизм подачи изделий содержит электромагниты 10 и вибратор 11, при этом выходы первых. блоков 3 преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки 5 преобразования импульсов связаны с информационными входами блока 7-управления, управляю- щий вход которого подключен дополни тельно к выходу генератора 1 импульсов, причем первый выход блока 7 управления соединен с входом блока 8 запуска механизма замены изделия, а вторые выходы блока 7 управления 40 подключены к входам соответствующих блоков 9 запуска механизмов разгрузки. После включения устройство работает следующим образом. 45 Перед началом Работы все триггеры 53-56 находятся в состоянии "0". Приемные накопителя 12, предварительно заполненные мелкими предметами разного объема и веса, при помощи подающего транспортера (не показан) размещаются на датчиках 13 установочного стола 25. При этом общий вес предметов во всех приемных накопителях 12 известен и равен некоторой 55 величине оба Функция предлагаемого устройства заключается в перераспределении предметов- между при-. емными накопителями 12 для выполнения укаэанного условия. С началом работы устройства в режиме "Контроль веса" (т.е. промежутка времени t„ 29 через, толкатель 30 затикает контакты 34 и 35 переключателя 31 и однополярные импульсы перемагничивания пос65 тупают с генератора 1 в обмотку 49 переключения. В результате в нераэветвленных участках балансного сердечника 36 магнитный поток изменяется от некоторого значения Ф „н до максимального значения Ф „ и обратно. Предположим, что при этом магнитный поток в сердечнике эаьыкается по часовой стрелке. Часть изменяющегося магнитного потока пересекает обмотки смещения 37 и 38, в результате чего в них начинают протекать токи индукции. Создаваемые этими токами. МДС направле.ны навстречу потокозадающей МДС обмотки 49 и, следовательно, препятствуют перемагничиванию сердечника по внутренним перемычкам отверстий .,50 и 51. Чем сильнее влияние раэмагничивающей МДС обмоток 37 и 38 смещения (большее число витков обмоток смещения, меньшее сопротивление короткозамкнутых витков и т .д.), тем больше изменяется магнитный поток, проходящий по внешним пере-. мычкам отверстий 50 и 51; МДС обмоток 43 контроля также направлена навстречу МДС обмотки 49 и препятствует перемагничиванию сердечника 36 по внешним перемычкам отверстий 50 и 51. Меняя потенциометрами 41 величины индуцируеьых токов в обмотках 37 и 38, можно менять траекторию замыкания .изменяющегося в сердечни. ке 36 магнитного потока. Если МДС обмоток 37, 38 и 43 такова, что магнитный поток сердечника замыкается в каждой паре отверстий 50 и 51 по внешней переьычке.одного и по внутренней переьычке другого отверстия, он пересекает перемычку между бтверстиями (в данном случае справа налево). В результате на соответствующих,выходных обмотках 44 и 45 появляются импульсы напряжения. Если МДС обмоток 37 и 38 больше МДС обмоток 43 или наоборот, магнитный поток изменяется соответственно . только во внешних или только во: внутренних перемычках отверстий 50 и 51. При этом возникает напряжение в соответствующей выходной об- мотке 48, а на соответствующих выходных обмотках 44 и 45 напряжение исчезает; Следовательно, в витках обмоток 44.и 45 напряжение наводится лишь тогда, когда амплитУды токов в. соответствующих обмотках 43 лежат в определеннйх пределах. Эти пределы зависят от отношения между ампервитками обмоток 37, 38 и 43, но могут меняться с помощью потенциометров 41. Если же амплитуды токов s обмотках 43 выходят эа указанные пределы, напряжение наводится в соответствующей обмотке 48, причем поляр1008624 4() пают промодулироваиные по амплитуде импульсы с амплитудой, определяемой весом предметов в соответствующем накопителе 12. При этом потенциометры 41 отрегулированы таким образом, что в витках соответствующей выходной обмотки 48 появляются. импульсы напряжения положительной полярности. После этого импульсы напряжения на обмотке 48 исчезают, но появляются на соответствующих выходных обмотках 44 и 45. ЗО 35 ность этого напряжения зависит от I того, кокой из пределов превышен. Если амплитуда тока меньше минимального предела, магнитный поток изменяется по внешней перемычке отверстия 50 или 51 и напряжение на .обмотке 48 одной полярности. Если же амплитуда тока больше максимального предела, магнитный поток изменяется по внутренней перемычке отверстия 50 или ь1 и напряжение на обмотке 48 противоположной полярности. Выходная обмотка 46 охватывает сердечник 36 по нераэветвленному контуру, поэтому она всегда сцепле.на с изменяющимся в сердечнике магнитным потоком. В устройстве суммарная. ЭДС выходных. обмоток 46 и 47 (т.е. величина порога) выбрана таким образом, что она, во-первых, меньше по абсолютной величине суммарной ЭДС последовательно согласно соединенных обмоток 45 (т.е. суммы весов), а во-вторых, она имеет противоположную полярность (согласно включению диода 59 на фиг. 3 — отрицательную). В результате, если хотя бы в одной из обмоток 45 ЭДС отсутствует, диод 59 заперт. Последний открывается с появлением ЭДС во всех обмотках 45. После установки приемных накопителей 12 на датчиках 13 блоков 2 с выхода последних на модулирующие входы соответствукицих блоков 3 амплитудной модуляции импульсов поступают сигналы, пропорциональные весу предметов в соответствующем накопителе 12. В итоге и с выхода блока 3 на последовательно и согласно соединенные обмотки контроля 43 постуl В накопителе 12 импульсы напряжения на обмотке 48 имеют положи: тельную полярность, и первый из них, пройдя через соответствующий диод 58, переводит триггер 54 в состояние "1". В результате включается соответствующий блок 9 запуска механизма, в течение промежутка времени t отбирает один предмет из соответствующего накопителя 12, который через воронку 15 попадает на транспортер 16 и далее с помощью транспортера 17 попадает в вибробункер 1&.. 1008624 Одновременно аналогичный отбор .одного предмета и передача его в вибробункер 18 производится и из других накопителей 12. Из вибробункера 18 (который является, таким образом, накопителем лишних предметов) предметы по одному отбираются пневмопинцетом 19 и передаются в поворотную воронку 20 и далее по наклонному желобу 21 попадают в ковш 22. Импульсы напряжения на соответствующей обмотке 48 имеют отрицательную полярность, и первый из них, пройдя через соответствующий диод 57, переводит триггер 53 в состояние "1". В результате включается соответствующий электромагнит 10. Ролик 24 ковша 22 при вращении воронки 20 наезжает на якорь включенного электромагнита 10 (что осущест.вляется в промежутке времени t<) и разъемное днище ковша 22 открывает-. ся, а предмет падает в соответствующий приемный накопитель 12. Импульсы напряжения появляются уже на соответствующей выходной обмотке 44 .(а также на обмотке 45) и первый из них устанавливает один из триггеров 53 и 54 в состояние "О." (если последний до этого находился в состоянии "1"). В результате происходит отключение соответствующего блока 9 запуска механизма разгрузки или электромагнита 10. На всех приемных накопителя 12 импульсы напряжения появляются на всех выходных обмотках 45 и их суммарная амплитуда по абсолютной вели чине становится больше суммарной амплитуды .импульсов напряжения выходных обмоток 46 и 47. В результате первый из последовательности положительных импульсов, пройдя 8 через диод 59,, устанавливает триггер 55 в состояние "1". При этом включается блок 8 запуска механизма замены и запускается генератор 60 задержанного сигнала. Электро5 двигатель 26 через редуктор 27 приводит в движение повторный диск 28. Одновременно срабатывает выдвижной упор (не показан). Приемные накопители 12 при движении наезжают на 10 последний и выталкиваются иэ гнезд поворотного диска 28. Далее они могут быть отправлены для дальнейшей ,обработки, например на упаковку предметов. A гнезда поворотного диска 28 одновременно могут заполняться новой партией приемных накопителей 12. К моменту заполнения гнезд поворотного диска 28 накопителями 12 сигнал запуска проходит через генератор 60 и устанавливает триггер 55. в состояние "0". В результате блок 8 запуска механизма замены отключается и описанный выше процесс перераспределения предметов повторяется. Таким образом, предлагаемое устройство- в относительно небольшом промежутке времени г„ работает в режиме "Контроль веса". При этом отсутствуют вибрация установочного стоЗО ла 25, а также перераспределение (съем и размещение) предметов между приемными накопителями 12, что способствует точности дозировки. В режиме "Перераспределение пред35 метов" осуществляется вибрация стола.25 и производится одновременным съем по одному предмету с накопителей 12, а также размещение с помощью воронки 20 одного предмета на опре40 деленном накопителе 12 ° Использование изобретения повышает точность измерения веса. 100В624. 1008624 Яйся.4 Составитель С. Алексанов Редактор Н. Старшина Техред О.Неце. Корректор А. Гриценко Заказ 2328/54 Тираж 641 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
