Система автоматического дозирования заготовок резиновых пластин

)5 В 07 С 5/30 РЕТ Изобретение о матической разбр пластин, отрезае быть использова технической пром Цель изобрете ти применения.тносится к си аковки по ве мых от лент о, например шленности. ния - расши темам автоу заготовоки можетв резиноние обласГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут пленочных материалов и искусственной кожи и Киевский технологическийинститут легкой промышленности(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДО ЗИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК РЕЗИНОВЫХПЛАСТИН(57) Изобретение относится к системам автоматической разбраковки по весу заготовокпластин, отрезаемых от ленты, и можетбыть использовано, например, в резинотехнической промышленности и позволяет 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 весоизмеритель ное устройство 1 (например, весы типа ВКК), датчик 2 положения заготовки, установленный на фиксированном расстоянии 1 от места реза резиновой ленты по ходу ее движения и выполнен 8015532 О расширить область применения. Система со держит весоизмерительное устрочство, датчик положения заготовки, блок управления исполнительным механизмом ножа, вычис. лительный 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 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, блоком логики, обрабатывающим результаты работы схем сравнений, и блоком информации, визуально отображающим текущее состояние системы. 2 ил.,1 табл. ный на базе, например, концевого выключателя или фотодиодной линейки типа ФДЛ, а также датчик 3 ширины заготовки, состоящий из 2-х установленных по разные стороны от заготовки на линии, перпендикулярной направлению ее движения и выполненной, например, на базе фотодиодной линейки типа ФДЛ. Обработка информации, поступающей от датчиков, осуществляется вычислительным блоком (ВБ), включающем узел 4 вычисления объемной плотности, узел 5 вычисления скорости движения ленты, узел 6 вычисления времени реза и узел 7 вычисления длины заготовки, представляющий собой микропроцессорную систему, реализующую следую щий алгоритм работы:- дз -8,. з(3), получаем гле 1, . - временная пауза между двумямоментами реза;т;, т,-- время прохождения краем ленты расстояния 1 вк для 1-огои (1-1)-ого циклов работы системь 1;М - требуемый вес заготовки;гп;- вес предыдущей заготовки;В;В;- средняя ширина 1-й и (1-1) -йзаготовок;1 й,.временная пауза между двумямоментами реза для (1-1) циклаработы комплекса.Указанный алгоритм работы ВБ осуществляется, исходя из следующего:пауза между моментами предыдущего и последующего реза(2) где 1-- требуемая длина отрезаемойзаготовки;Чь -- средняя скорость движения лен.ты;7 можно выразить следующим образом: гле в - фиксированное расстояние междулинией реза и линией установки датчика положения заготовки 2;1, требуемый объем отрезаемой заготовки;с - толщина заготовки (принимаетсяпостоянной). ьй/ЧЯ-гле р;- средняя величина объемной плотности заготовки (определяется на предыдущем 1-1 шаге работы системы). Тогда, подставляя в выражение (2),получаемlт,ой . М 5,ВК Р-ф. Ы дю( Средняя величина объемной плотностир Л 4-УЗ- е- гле 1;- длина (1-1) заготовки.Тогда 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55- 4-+8 акС,5у, га 9,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 заготовки), и сигнал по выходам 2 и 3, соответствующий полю допуска по массе М+-М.В БУ входят задатчик 9 ширины и задатчик 10 длины, выдающие сигналы ,уровни), соответствующие максимальной и минимальной ширине (;. и Ьи ) и максимальной и минимальной длине (1и, ) заготовки. Эталонные уровни с узлов 8, 9 и 10 сраниваются з блоке сравнения (БС) с сигналами, соответствующими реальным величинам ширины 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 в блоке логических преобразований (БЛП), включающем четыре двухвходовые схемы И 16, 17, 18 и 19, четыре двухвходовые схемы И с инверсией по входу 20, 21, 22 и 23, две трехвходоьые схемы ИЛИ 24 и 25, а также двухвходовую схему И-НЕ 26. В результате обработки информации в БЛП вырабатываются сигналы на блок индикации (БИ) и управляющие воздействия на системы управления шириной и плотностью (или плотностью и толщиной). БИ- включает индикаторы уменьшения ширины 27 (Умен. в), увеличение ц."ирины 28 (Увел. в), увеличение плотности 29 (Увел. р), уменьшение плотности 30 (Умен. р), выведенное на табло, и выполненные в виде светящихся элементов (например, электрических лампочек с экраном или светодиодов), осугцествляющих советующую функцию при работе оператора, На табло выведены также индикаторы несоответствия длины по минимуму 31 (1(1,), длины по максимуму 32 1; 1,.), 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 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).Весоизмерительное устройство 1 связано с первым входом узла 4 вычисления объемной плотности и первым входом схемы 55сравнения 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 , Ьи Ьв 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 схемы 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 п 9 максимуму (Ь)Ь ,). Выход схемы 12 сравнения по минимальной ширине связан с первым входом первой схемы И 16, инверсным входом третьей схемы И с инверсией40 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 т; , определенном с помощью. весоизмерительного устройства 1, вырабатывается управляющее воздействие на БУИМИ 37 (по формуле 1) и сигнал 36 на счетчик общего числа пластин. 45 50 Узел 4 вычисления объемной плотности, узел 5 вычисления скорости движения ленты блока ВБ в своей работе реализуют формулы (5) и Ъ=ф - соответственно. Узел 5 вычисления скорости движения ленты осуществляет для каждого цикла 6по 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(1 ), а выход схемы сравнения по максимальной длине связан с вторым вхо дом второй схемы И 17, первым входомвторой схемы ИЛИ 22 и входом индикатора несоответствия длины по максимуму 32 (1)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 З 0 и 19, на вторым выходы которых поданысигналы с выхода схемы 26. Выход схемы 18 связан с индикатором уменьшения ширины 27 (Умен. Ь), выход схем 19 - с индикатором 28 увеличения ширины (Увел. Ь), а также заведен на систему управления шириной (не показана).Информация на счетчик 35 годныхпластин поступает со схемы 15 сравнения по весу в случае соответствия веса заготовки норме.7работы системы вычисления Чл путем получения информации о моменте реза предыдушей заготовки и информации с датчика 2 положения заготовки, По вычисленной нели- чине 1(см. формблок 37 управления исполнительного механизма ножа подает команду на исполнительный механизм ножа (не показан). Отрезанная заготовка по транспортеру непрерывного действия поступает на весоизмерительное устройство 1, 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 сравнивается 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 пластины с допуском на ширину Ьзадаваемым узлом 9. При Ь(Ь на выходе схемы 11 сравнений управляющиГг сигнал нс формируется. При ЬЬ на выходе схемы 11 сравнений появляется сигнал, который индицируется на индикаторе 34 и поступает на блок логики для анализаа.Аналогично работает схема 12 сравнений.На первый вход схемы 14 сравнений по максимальной длине подается сигнал с выхода узла 7 вычисления длины заготовки, который вычисляет длину отрезанной заготовки по формуле 1; =Ъ;(, а на второй вход сигнал об уставке 1-, с задатчика 10 длины БЗ. Если длина отрезанной заготовки окажется больше или равно 1 мс на выходе схемы 14 сравнений вырабатывается управляющий сигнал, который подается на блок логики для анализа и индицируется на индикаторе 32.Аналогично работает схема 13 сравнений.Блок (БЛП) служит для логической обработки результатов работы блока сравнений (БС), принятия решений и выдачи управляющих и советуюгцих сигналов, согласно принятому решению, на предыдущее технологическое оборудование (на системы управления по ширине резиновой ленты и по р) и блок индикации (БИ), 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 40 45 50 55 5 10 15 20 25 8В своей работе БЛП реализует функции, приведенные в таблице.Например, при ширине резиновой заготовки больше Ьли;(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 Ь)Ь ) 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 (Ь(Ь ), индикатор 31 несоответствия длины по минимуму (1(1, ) и на систему управления поЬ.Аналогично ведется обработка и других возможных ситуаций, приведенных в таблице. 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 10 Показатели габаритов .,лгстин Сигнал на ТШирокаяУзкаялинная Широкая Узкая Узкая 1(ороткорот- длин- каякая ная линна КОРОткая 1 0 0 1 0 0 0 11 12 13 14 О 1 О О игнгль а. вход ндика 34 33 33 32 28 31 29 30 3 32 О 3 2 дом узла вычисления скорости движения ленты, отличаюдаяся тем, что, с целью расширения области применения, она дополнительно снабжена датчиком ширины заготовки, узлом вычисления длины заготовок, схемами сравнения го максимальной и минимальной шиоине и по минимальной и максимальной длине, задатчиками по длине и ширине, блоком логических преобразований, содержащих даухвходовые схемы И, трехвходовые схемь ИЛИ и схему И-НЕ, и блоком индикации, содержащим индикаторы уменьшения и увеличения ширины, увеличени;. и уменыпения плогности, несоответствия пирины по минимчму и по максимуму, счетчик горньх пластин и счетчик общего числа 1:Дастин, при этом выход датчика ширины заготовок соеди- ИЕ Ц РР" "л 1 ")Ра,л 1 3",а ВЫЧИ"- ления об.ье.11 О 1 плотности и уз а вычисления Времени реза и с нервоми Вхо-. дами схем сра:-.:Иен 1:; до минимальной и максимальной 11 ирине,при это: выход схемы сранненчя пе мяссимгдьной ширине сВяза 1 с Входом индикатора несоотВетствия ширины но макси.вму, с инверсным входом первей двух, ходовой схемы И, с прямым Входом второи двухвходовой схемы И и.с первым Входом третьей двухвходовой схемь И, Выход которой подключен к входу индикатора уеньшения плотности и к прямому и и.-версному Входам соответственно четвертей и пятой двухвходоВых схем 11., Выходами связанньх с первым и Вторым входами первой трехвхо-1 хлДон, й СХЕМЬ, . 11, ЗЫХОдОМ ПОДКЛЮЧЕНВовеВХО ; 1, 1;.л тей ДВУ ХВХОДОВой схемы И и к ервому входу схемь И-НЕ, Вьходом совдиненной с первым входом седьмой двухвходовой схемы И и с Вторым гходом шестои дВухвходовой схемы И, выход которой соединен с Входом индикатора увеличения ширины,выходе схемСраВНЕНлд НорМгЛЬИрОКая при этом выходы задатчика по ширине подключены к вторым входам блока сраьнения по максимальной ширине и блока сравнения по минимальной ширине, выход которого соединен с первм 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 подклю цены к первым входам схем сравнения помаксимальной и минимальной длине, причем выход последнего связан с первым входом второй трехвходовой схемы И, с входом индикатора несоответствия длинь по минимуму и с вторым входом восьмой двухвходовой схемы И, выходом соединенной с входом индикатора увеличения плотности и с прямым и с инверсным входами соответственно первой и второй двухвходовых схем И, выходами подклю ченньх к Второму и третьему Входам Второй трехвходовой схемы ИЛИ, выходом связанной с вторыми входами схемы И-НЕ и седьмой двухвходовой схемы И, выходом связанной с входом индикатора уменьшения иирины, Выход узла Вычисления скорости движения ленты дополнительно соедн ерез узел Вычисления длины заготовок с вторыми входами.схем сравнения по минимальнои и макси мальнои длине, при этом выход последней связан с втоЗ 0 рым Входом третьей двухвходозой схемы И,с третьим. входом первой трехвходовой схемы ИЛИ и с входом индикатора несоответствия длины по максимуму, п ри этом выходы узла вычисления времени реза и схемы сравнения по весу соединены соответственно с входами счетчикаобщего числа пластин и счетчика годныхпластин, а третий выход задатчика массы соединен с третьим входом схемы сравнения по массе.1553209 ЛбУ На СиСП 7 Е 7 УУ5 яЕниЮ шцрцноц 1 В) но ада ояноупЕлаНыи,;е.:анцзгт ножа абяенця пп ц а сцсаегт ОдатО 77 г,3 Реда Зака 31 ИИП етения аушска атент,комитета по изо сква, Ж- - 35,ский коибинат1 рои,Оьд йРсзюпЮаЛВ 8 К 7% ктор М. Недолуженкз 91 Государственного13035, ГИоодственио-нздатель Составитель Т. Тихонравоваехред И. Верес Корректор С. Черни ираж 523 Подписное открытиям при ГКНТ СССРнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 101