Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин

 

Изобретение относится к средствам автоматической разбраковки по весу заготовок резиновых пластин, отрезаемых от лент в производствах легкой промышленности и позволяет повысить точность дозирования и надежность работы. В предлагаемой системе за счет введения в алгоритм ее работы вычисления временной поправки ко времени реза с использованием узла вычисления абсолютного отклонения массы, узла вычисления приведенного отклонения массы , узла умножения и сумматора блока вычисления поправки (ВВП) удается учитывать тенденцию изменения как геометрических, так и весовых параметров резиновой ленты. Система также содержит весоизмерительный узел, задатчики массы и длины, датчик положения заготовок, вычислительный узел, блок сравнения, блок обработки информации и блок информации. 2 ил., 1 табл; (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социллистических

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 07 С 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l н (21) 4733657/12 (22) 31.08.89 (46) 23.11.91. Бюл, N. 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи и Киевский технологический институт легкой и ромы шлен ности (72) А.Б.Релин, П А.Левашов, Е.В,Сова, А.В.Алексашин, К.Л.Шевченко, А.В.Белоусов и В.Н.Кавуненко (53) 66.028(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1553209, кл. В 07 С 5/30, 1988. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК РЕЗИНОВЫХ ПЛАCTVIH (57) Изобретение относится к средствам автоматической разбраковки по весу заготоИзобретение относится к системам автоматической разбраковки по массе заготовок пластин, отрезаемых от ленты, и может быть использовано, например, в резинотехнической промышленности. цель изобретения — повышение точности дозирования и надежности работы.

На фиг.1 приведена функциональная схема системы; на фиг.2 — взаиморасполо- . жение отдельных блоков системы.

Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин содержит блок датчиков (БД), включающий весоизмерительный узел 1 (например весы типа иВКК-10"), датчик 2 положения заготовки, установленнный на фиксированном рассто- янии от места реза резиновой ленты по ходу еедвижения и выполненный на базе-, напри„„ „„1692681 А1 вок резиновых пластин, отрезаемых от лент в производствах легкой промышленности и позволяет повысить точность дозирования и надежность работы, В предлагаемой системе за счет введения в алгоритм ее работы вычисления временной поправки ко времени реза с использованием узла вычисления абсолютного отклонения массы, узла вычисления приведенного отклонения массы, узла умножения и сумматора блока вычисления поправки (БВП) удается учитывать тенденцию изменения как геометрических, так и весовых параметров резиновой ленты.

Система также содержит весоизмерительный узел, задатчики массы и длины, датчик положения заготовок, вычислительный узел, блок сравнения, блок обработки информации и блок информации. 2 ил., 1 табл. (:: мер, концевого выключателя. Обработка информации, поступающей от датчиков, осуществляется вычислительным блоком (ВБ), О включающим узел 3 вычисления объемной плотности, узел 4 вычисления скорости движения ленты, узел 5 вычисления времени реза и узел 6 вычисления длины заготовки, О" а также блоком вычисления поправки (БВП), Ю включающим узел 7 вычисления абсолютного отклонения массы, узел 8 вычисления приведенного отклонения масси и узел 9 умножения, а также сумматор 10, представляющий собой микропроцессорные системы, например контроллер "Электроника

MC — 2702". При этом ВБ вычисляет расчетную временную паузу t»A к т:1 M тэад! = трез1-1 (1)

Zf — 1 ml — 1 p

1692681

ГДЕ teal l — РаСЧЕтНаЯ ВРЕМЕННаЯ ПаУЗа МЕжду двумя моментами реза; т1, ;-1 — время прохождения краем ленты расстояния для 1-ro и (1 - 1)-ro циклов работы системы; 5

M — требуемый вес заготовки; гпь1 — вес предыдущей заготовки;. тру;.-1 — итоюваЯ вРеменнаЯ паУза межДУ двумя момеМта 4и реза для (i-1)-го цикла работы системы. 10, Указанный алгоритм работы ВБ осуществляется, исходя из следующего, Пауза между моментами предыдущего и последующего реза треб 15

1зад! = =— (2) чл гДе гереб — тРебУемаЯ Длина отРезаемой заготовки; чв — средняя скорость движения ленты.

v> можно выразить следующим обра-20 зом и

ml — 1 rl — 1 вк tpeai — f

Подставляя полученное соотношение в (3), получаем

B d вк ! м В -d В -1 % -1 Р "- и в окончательном виде приходим к выражению (1).

55 вк в = —, Ti а!треб — В ВИДЕ; требб ! треб = .d В

25 где 1вк — фиксированное расстояние между линией реза и линией установки датчика положения заготовки 2;"

Чтреб — тРЕбУЕМЫй ОбЪЕМ ОтРЕЗаЕМОй Заготовки;

d — толщина заготовки(принимается постоянной);

 — ширина.

М треб=p — — 1 ) где р-1 — средняя величина объемной плотности заготовки (определяется на предыдущем (l-1}-м шаге работы системы), Подставляя в выражение (2), получавм .

Чтреб .

taapl =

d В 1вк p — 1 В б !вк

Средняя величина объемной плотности

m) — 1

Pl — 1 в

d  ll — 1

45 где! ь1 — длина (и)-й заготовки.

Тогда вк

ii-1 = vp,i-1 трез -1 = tpeal-1 (4) БВП вычисляет временную поправку к расчетной временной паузе по следующему алгоритму:

ДФ = 0 Ml-1 резр1, где о Ml 1 — приведенное отклонение (погрешности) массы в предыдущем цикле дозирования;

Ati — временная поправка.

Приведенное отклонение массы определяется по формуле:

ДМ вЂ” 1

O Mi-1 где ДМь1 — абсолютное отклонение массы в предыдущем цикле дозирования, ДMI-1= M щь1.

Сумматор 10 принимает по первому входу

1ввд с выхода узла 5 вычисления времени реза, а по второму входу — Дц с выхода узла

9 умножения, Блок уставок (БУ) включает в себя задатчик 11 по массе, выдающий по первому выходу сигнал, соответствующий M (номинальная масса заготовки), и сигнал по второму и третьему выходам соответствующий максимально допустимой массе (Ммвкс) и минимально допустимой массе (Ммин).

В БУ входят также задатчик 12 длины, выдающий сигналы (уровни), соответствующие максимальной и минимальной длине (!макс и !мин) заготовки.

Эталонные уровни с задатчиков 11 и 12 сравниваются в блоке сравнения (БС) с сигналами, соответствующими реальным величинам длины и массы. Сравнение осуществляется схемами сравнения по минимальной длине 13, максимальной длине 14, минимальной массе 15 и максимальной массе 16.

Полученная в результате сравнения информация обрабатывается в блоке логики (БЛ), включающем две двухвходовые схемы

И 17 и 18, одну двухвходовую схему ИЛИ 19 с инверсией по выходу и две двухвходовые схемы И 20 и 21 с инверсией по входу, В результате обработки информации в

БЛ вырабатываются сигналы на блок информации (БИ) и управляющие воздействия на системы управления шириной и плотностью (или плотностью и толщиной). БИ включает индикаторы несоответствия массы по максимуму 22 (Масса — Много), несоответствия массы по минимуму 23 (Масса — Мало), соответствия массы норме 24 (Масса — Норма), увеличения ширины 25 (Ширина-Мало), уменьшения ширины 26 (Ширина — Много),уменьшения плотности 27 (Плотность — Много), увеличения плотности 28 (ПлотностьМало), выведенные на табло (фиг.2) и выполненные в виде светящихся элементов, 1692681 первый выход задэтчика 11 веса соединен с 55 третьим входом узла 5 вычисления времени реза, а его второй и третий выходы — с первыми входами схем сравнения по минимальной и максимальной массе 15 и 16, на например, электрических лампочек с экраном, осуществляющих наглядное отображение результата дозировки для весовщицы, ведущей разбраковку пластин, и советующие функции при работе оператора, ведущего настройку технологического оборудования.

Кроме того, БИ содержит счетчик 29 годных пластин, счетчик 30 пластин с недостаточной массой и счетчик 31 пластин и превышением массы;необходимыедля оперативного сбора статистических данных по результатам работы каждой смены. Система содержит также блок 32 управления 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), Весоизмерительный узел 1 связан с первым входом узла 3 вычисления объемной плотности и вторыми входами схем сравнения по минимальной и максимальной массе 15 и 16, Датчик 2 положения заготовки соединен с первым входом узла и вычисления скорости движения ленты. Узлы ВБ соединены следующим образом: выход узла

3 вычисления объемной плотности соединен с вторым входом узла 5 вычисления времени реза, выход которого связан с входом сумматора 10, выход которого связан с вторым входом узла 4 вычисления скорости движения ленты и третьим входом узла 3 вычисления объемной плотности, второй вход которого, а также первый вход узла 5 вычисления времени реза и вход узла 6 вычисления длины заготовки соединен с выходом узла 4 вычисления скорости движения ленты.

Второй вход узла 7 вычисления абсолютного отклонения массы БВП связан с выходом весоизмерительного устройства 1, а выход связан с вторым входом узла 8 вычисления приведенного отклонения массы, выход которого связан с первым входом узла 9 умножения, его выход связан с сумматором 10, выход которого связан с вторым входом узла 9 умножения и входом БУ ИМН.

Первые входы узла 7 вычисления абсолютного отклонения массы и узла 8 вычисления приведенного отклонения масса соединена с первым выходом задатчика 11 массы БУ.

Узлы БУ коммутируются с остальными элементами системы следующим образом:

50 которые r одаются верхнее и нижнее значения поля допуска по весу Мма,с и М»п соответственно. Первый и второй выходы зэдатчика 12 длины связаны с вторыми входами схемы 14 сравнения по максимальной длине и схемы 13 сравнения по минимальной длине, на первые входы которых заведены связи с выхода узла 6 вычисления длины заготовки.

Все узлы БУ имеют возможность изменения величин М, Ммакс. Ммин, !макс !мин в зависимости от требований технологического процесса, сорта резины, типа заготовок и т,д, Информация о соответствии реальных параметров заготовок допускам анализируется в БЛ и индицируется на блоке информации. Связи между элементами БЛ и БИ осуществлены следующим образом: выход схемы 13 сравнения по минимальной длине соединен с вторым входом 1-й схемы И 17 и с прямым входом первой схемы И 20 с инверсией по входу. Выход схемы 14 сравнения по максимальной длине соединен с вторым входом 2-й схемы И 18 и с прямым входом второй схемы И 21 с инверсией по входу. Выход схемы 15 сравнения по минимальной массе соединен с первым входом второй схемы И 18, вторым входом схемы

ИЛИ 19 с инверсией по выходу, входом индикатора 23 несоответствия массы по минимуму (Масса — Мало) и с входом счетчика 30 пластин с недостаточной массой. Выход схемы 16 сравнения по максимальной массе соединен с первым входом первой схемы И

16, первым входом схемы ИЛИ 19 с инверсией по выходу, входом индикатора 22 несоответствия массы по максимуму (Масса-Много) и с входом счетчика 31 пластин с превышением массы. Выход первой схемы И 17 соединен с входом индикатора

27 уменьшения плотности (Плотность-Много), выведен на систему управления по плотности (не показан) и соединен с инверсным входом первой схемы И 20 с инверсией по входу, выход которой соединен с входом индикатора 26 уменьшения ширины (Ширина — Много) и выведен на систему управления по ширине (не показан), Выход 2-й схемы И 18 соединен с входом индикатора 28 увеличения плотности (Плотность — Мало), выведен на систему управления по плотности (не показан) и соединен с инверсным входом второй схемы И 21 с инверсией по входу, выход которой соединен с входом индикатора 25 увеличения ширины (Ширина — Mano) и выведен на систему управления по ширине (не показан). Выход схемы ИЛИ 19 с инверсией по выходу соединен с входом индикатора 24 соответствия

1692681 массы норме (Масса-Норма) и входом счетчика 29 годных пластин. временная поправка в БВП в следующем порядке.

В узле 9 умножения на основе запом40 ненного значения tpeej- и полученного БМ

i-1 вычисляется временная поправка по формуле, которая поступает на вход сумматора 10, реализующего функцию сложения, tpesj = Саад! + Atj.

По вычисленной величине tpeej блок 32

45 подает команду на исполнительный механизм ножа (не показан). Отрезанная заготовка по транспортеру непрерывного действия поступает на весоизмерительное устройство 1, информация с которого подается на схемы 15 и 16 сравнения по максимальной и минимальной массе соответственно, а также запоминается в узле 7 вычисления абсолютного отклонения массы и узле 3 вычисления объемной плотности, где будет ис50

55 пользоваться в следующем цикле работы системы, Система работает следующим образом, После отрезания очередной заготовки 5 резиновой пластины вычислительный блок

ВБ на основании получаемой текущей информации о массе предыдущей заготовки пц-1, определенной с помощью весоизмерительного устройства 1, а также о времени ь 10 определенном с помощью датчика 2 положения заготовки, вычисляет расчетную временную паузу таад по формуле (1), которая должна обеспечить отрезание заготовки с номинальной массой. Параллельно в блоке 15 вычисления поправки БВП на основе информации о массе предыдущей заготовки

mj-< и номинальной массе М, полученной с задатчика 11 массы, и суммарной временной паузе предыдущего цикла tpeaj- вычис- 20 ляется временная поправка Л tj, которая складывается в сумматоре 10 с таадь Сумматор 10 вырабатывает управляющее воздей— латвие tpeej на блок БУИНН 32, а также на умножитель 9 БВП и узел 3 вычисления объ- 25 емной плотности ВБ, где он запоминается для следующего цикла вычислений.

Узел 3 вычисления объемной плотности, узел 4 вычисления скорости движения ленты блока В Б в своей работе реализуют фор- 30 вк мулу (5) и ч, = — соответственно. Узел 4

Zj вычисления скорости движения ленты осуществляет для каждого цикла работы систе-. мы вычисление ча путем получения 35 информации с момента реза предыдущей заготовки и информации с датчика 2 положения заготовки. Параллельно вычисляется

Блок сравнения (БС) служит для on ределения соответствия измеряемой весоизмерительным устройством 1 массы заготовки, а также вычисленной в ВБ длины заготовки

lj с допусками на зти параметры, задаваемые БУ.

В схеме 16 сравнения по максимальной массе сравнивается сигнал о массе отрезанной заготовки в с уставкой по максимальной массе М а«, поступающей на задэтчики

11 массы. Если масса отрезанной заготовки окажется больше Ммакс, с выхода схемы 16 сравнения поступает сигнал на вход индикатора 22 (Масса-Много), счетчик 31 пластин с превышением массы и блок логики для анализа.

Аналогично работает схема 15 сравнения по минимальной массе.

На первый вход схемы 14 сравнения по максимальной длине подается сигнал с выхода узла 6 вычисления длины заготовки, который вычисляет длину отрезаемой заготовки по формуле ij = vj tpe3l а нд второй вход- сигнал об установке! макс с задатчика

12 длины БУ. Если длина отрезаемой заготовки окажется больше или равной 1ма«, на выходе схемы 14 сравнения вырабатывается управляющий сигнал, который подается нэ блок логики для анализа, Блок логики (БЛ) 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 nop) и блок индикации (БИ).

Например, при отрезании заготовки, у которой длина больше 1ма«(длинная заготовка), на выходе схемы 14 сравнения по максимальной длине вырабатывается управляющий сигнал, который поступает для обработки на вход БЛ (табл.1). В результате работы БЛ с его выхода управляющие сигналы поступают на индикатор 25 увеличения ширины (отрезание заготовки с нормальной массой, но большой длиной свидетельствует о нарушении технологического режима, которое привело к уменьшению заданной ширины резиновой ленты), на индикатор 24 соответствия массы норме (отсутствие сигналов на выходе схем 16 и 15 сравнения по максимальной и минимальной массе свидетельствует о допустимой массе заготовки), на вход счетчика 29 годных пластин и на системууправления по ширине(не показана).

1б92б81

Аналогично ведется обработка и других возможных ситуаций, приведенных в табл,1.

Таким образом, суть закона регулирова- . ния заключается в текущей коррекции ра: о- 5 ты системы по ширине, скорости, длине и плотности, а вычисление значения средней плотности заготовки определяется с учетом информации о массе ра ee отрезанной заготовки и ее вычисленном объеме, при зтом 10 введение корректирующего воздействия (временная поправка) на управляющую величинуу (временная пауза) позволяет компенсировать влияние тенденции изменения параметров на массу заготовки. 15

Формула изобретения

Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин, содержащая весоизмерительный узел, выходом соеди- 20 ненный с первым входом блока вычисления объемной плотности, выходом подключенного к первому входу узла вычисления времени реза, выход датчика положения заготовок соединен с первым входом блока 25 вычисления скорости движения ленты, выходом соединенного непосредственно с вторыми входами узла вычисления объемной плотности и узла вычисления времени реза и через блок вычисления длины загото- 30 вок — с первыми входами схем сравнения по максимальной и минимальной длине пла. стин заготовок, выходы которых соответственно подключены к первым входам первой и второй схем И, выходы которых соответст- 35 венно связаны с инвертирующими входами третьей и четвертой схем И, третий вход блока выч.,сления объемной плотности объединен с вторым входом узла вычисления скорости движения ленты, задатчик массы, 40 первым выходом подключенный к третьему входу блока вычисления времени реза, задатчик длины, выходами связанный с соответствующими вторыми входами схем сравнения по максимальной и минималь- 45 ной длине, блок управления исполнительным механизмом ножа, .схему ИЛИ, индикаторы и счетчик годных пластин, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности дозирования и надежности рабо- 50 ты, она дополнительно снабжена блоком коррекции, содержащим блок вычисления абсолютного отклонения массы, блок вычис- ления приведенного отклонения массы и блок умножения схемы сравнения по максимальной и минимальной массам, счетчики пластин с превышенной и с недостаточной массами и сумматор, выходом связанный с первым входом блока умножения, вторым входом блока вычисления скорости движения ленты и входом блока управления исполнительным механизмом ножа, задатчик массы первым выходом дополнительно соединен с первыми входами блока вычисления абсолютного отклонения массы и блока вычисления приведенного отклонения массы, выход последнего связан с вторым входом блока умножения, выход которого и выход вычисления времени реза связаны с соответствующими входами сумматора, второй и третьей выходы задатчика массы связаны С первыми входами схем сравнения по максимальной и минимальной массам, выход весоизмерительного. блока дополнительно связан с вторыми входами блока вычисления абсолютного отклонения массы и схем . сравнения по минимальной и максимальной массам, выход последней подключен к входу первого индикатора; к входу счетчика пластин с превышением массы, к второму входу первой схемы И и к первому входу схемы ИЛИ, выходом связанной с входом счетчика годных пластин и с выходом второго индикатора, выход схемы сравнения по минимальной массе подключен к вторым входам второй схемы И и схемы ИЛИ и к входам счетчика пластин с недостаточной массой и третьего индикатора, выход схемы сравнения по максимальной длине дополнительно соединен с прямым входом четвертой схемы И, выходом связанной с входом четвертого индикатора, выход второй схемы И дополнительно соединен с входом пятогЬ индикатора, выход первой схемы И дополнительно соединен с входом шестого индикатора, выход схемы сравнения дополнительно соединен с прямым входом .третьей схемы И, выходом подключенной к входу седьмого индикатора, а выход узла вычисления абсолютной массы подключен к второму входу узла вычисления приведенного отклонения массы.

1692681

1692683

1692681

Составитель Е.Хачатурова

Редактор Н,Химчук Тех ред М.M оргентал Корректор M,Øàðoøè

Заказ 4033 Тираж Подписное

ВНИИПИ государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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