Результат интеллектуальной деятельности: Устройство управления забором тестовых заготовок в системе контроля параметров изделий пищевого назначения

Изобретение относится к системе забора материала с помощью пневмотранспорта, предназначено для управления транспортированием тестовых заготовок от места забора до входа в систему контроля их параметров и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно заборное устройство пневматической системы управления взятием и транспортирования материалов с помощью импульсного насоса и связанного с ним электропривода, включенного постоянно на период работы системы (патент РФ №115 340, МПК В656 Б69 / 18, опубликовано 27.04.2012 г.).

Оно имеет следующий недостаток: при использовании этого устройство для транспортировки тестовых заготовок в системе контроля параметров невозможно осуществить забор одной заготовки в заданный период времени из множества движущихся в печи заготовок, то есть функциональные возможности ограничены.

Наиболее близким к заявленному является заборное устройство тестовых заготовок в системе контроля параметров изделий пищевого назначения, содержащее датчик обнаружения тестовой заготовки, включающий светоизлучатель, светоприемники, связывающие оптоволокно, расположенное перед всасывающим соплом заборного устройства, датчик задания циклов контроля параметров тестовых заготовок, расположенного в транспортирующем механизме сетчатого конвейера, перемещающего тестовые заготовки, при этом выходы упомянутых датчиков связаны через схему управления с электроприводом заборного устройства. Схема управления электроприводом содержит: два триггера памяти, логическую схему «И», схему задержки и выходной усилитель, причем входы схемы «И» связаны с выходом датчика задания цикла контроля параметров тестовых заготовок и через первый триггер памяти с выходом датчика обнаружения тестовой заготовки, а выход схемы «И» подключается через второй триггер памяти ко входу выходного усилителя и ко входу схемы задержки, выход которой связан с нулевыми входами упомянутых триггеров памяти (патент RU №165 228, МПК А21В 3/18, опубликовано 10.10.2016 г.).

Устройство имеет следующие недостатки:

1. При изменении вида тестовых заготовок изменяется их вес, расстояние между рядами их расположения на конвейере и ряд других параметров, что требует расчета и изменения времени транспортирования заготовки в заборном устройстве, то есть нового расчета времени задержки в схеме задержки и установки этого времени или введении в устройство управления новой схемы задержки, что требует специалиста соответствующей квалификации и невозможность быстрой переналадки всей схемы управления.

2. Для более объективной оценки параметров тестовых заготовок в системе контроля эту оценку ведут по нескольким заготовкам, расположенных последовательно на одной линии по ходу движения сетчатого конвейера, периодически меняя их количество, или расположенных в одном ряду по ширине конвейера. Существующая схема управления не позволяет осуществлять эти операции, так как для взятия нескольких последовательно движущихся тестовых заготовок требуется изменять время работы заборного устройства, то есть делать перерасчет времени задержки и введение этого времени в схему задержки, то есть ее функции ограничены.

3. Так как с датчика задания циклов контроля каждый сигнал формируется тогда, когда сопло заборного устройства находится между рядами тестовых заготовок и на линии движения той или иной тестовой заготовки, то дополнительное обнаружение датчиком обнаружения является излишним. Кроме того, элемент сетчатого конвейера, вносит помехи в отраженный свет, поступающий в оптоволоконный датчик обнаружения, что требует дополнительной фильтрации сигналов на его выходе. Это усложняет схему управления работой заборным устройством.

Техническая задача, заключается в упрощении схемы управления забором тестовых заготовок с одновременным расширением функций заборного устройства.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство управления забором тестовых заготовок содержит датчик задание циклов контроля параметров тестовых заготовок, датчик обнаружения заготовок, включающий светоизлучатель и светоприемник, триггер памяти, выходной усилитель, связанный своим выходом со входом электропривода заборного устройства, при этом выход датчика задания циклов контроля параметров заготовок подключен к единоличному входу триггера памяти, а датчик обнаружения тестовых заготовок расположен на выходе заборного устройства и своим выходом подключен к нулевому входу триггера памяти через счетчик количества взятых с конвейера тестовых заготовок, причем выход триггера памяти подключен непосредственно ко входу выходного усилителя. В датчике обнаружения тестовых заготовок светоизлучатель и светоприемник расположены напротив друг друга на противоположных концах П-образного кронштейна, жестко закрепленного на конце транспортного трубопровода заборного устройства. При этом счетчик тестовых заготовок выполнен в виде сдвигающего регистра, переключателя количества заготовок и схемы «ИЛИ», связанную своим входом с выходом сдвигающего регистра, а ее выход является выходом счетчика и подключен к переключателю, при этом выходы переключателя связаны с установочными входами соответствующих разрядов сдвигающего регистра, причем второй вход схемы «ИЛИ» связана с элементом начальной установки схемы управления электроприводом.

Технический результат заключается в снижении расхода электроэнергии за счет расширения функциональных возможностей устройства, основанном на дискретном транспортировании.

Устройство управления забором тестовых заготовок представлено на чертежах.

На фиг. 1 - структурная схема заборного устройства с расположением датчиков обнаружения тестовых заготовок и задания циклов контроля;

на фиг. 2 - расположение элементов датчика обнаружения тестовых заготовок;

на фиг. 3 - функциональная электрическая схема управления электроприводом заборного устройства.

Заборное устройство (фиг. 1) содержит: всасывающий наконечник 1; заборное сопло 2; всасывающий трубопровод 3; транспортной трубопровод 4; генератор 5 разряжения; импульсный насос 6; электропривод 7; датчик 8 обнаружения заготовки; схема 9 управления электроприводом заборного устройства со счетчиком заготовок; сетчатый конвейер 10; транспортный механизм 11 сетчатого конвейера; датчик 12 задания циклов контроля параметров заготовки; место 13 выгрузки (вход системы контроля параметров заготовки)13; тестовые заготовки 14, a, b - контакты электропривода, L1 -расстояние между рядами заготовок, L2 - путь прохождения цикла, D1 -сигнал с датчик задания циклов контроля параметров заготовки, D2 - сигнал с датчик обнаружения заготовки.

Датчик 8 обнаружения заготовки (фиг. 2) содержит: П-образный кронштейн 8.1, светоизлучатель 8.2, светоприемник 8.3.

Всасывающий наконечник 1 через заборное сопло 2 и всасывающий трубопровод 3 связан последовательно со входом импульсного насоса 6, выход которого соединен с транспортным трубопроводом 4, который является выходом устройства, при этом импульсный насос 6 связан с электроприводом 7, на выходе транспортного насоса 4 установлен П-образный, кронштейн 8.1 на котором с внутренней стороны одной части буквы П и другой, друг напротив друга расположены светоизлучатель 8.2 и светоприемник 8.3 соответственно, а датчик задания циклов контроля параметров заготовки 12 расположен в транспортном механизме 11, причем выходы (D1 и D2) датчиков обнаружения 8 и задания циклов контроля параметров заготовки 12 связаны со входами устройства управления 9, а выходы (а, b) устройства управления 9 связаны с электроприводом 7 генератора разряжения 5.

Схема 9 (фиг. 3) управления электроприводом заборного устройства со счетчиком заготовок содержит: схему «ИЛИ» 9.0, переключатель 9.1, выходы 1,2,3,4 которого связаны с установочными входами соответствующих разрядов D0 -D3 сдвигающего регистра 9.2, выход «р» которого подключен через схему «ИЛИ» 9.0 к нулевому входу триггера памяти 9.3 и ко входу переключателя 9.1, выходной усилитель 9.4, ко входу которого подключен выход триггера памяти 9.3, единичный S вход которого связан с выходом датчика D1 задание циклов контроля параметров заготовки, сигнал начальной установки «НУ». Сдвигающий регистр 9.2, переключатель 9.1 и схема «ИЛИ» 9.0 образуют счетчик подсчета количества заготовок, появляющихся на выходе заборного устройства в цикле контроля. Номер позиции переключателя 9.1 указывает на количество заготовок, через которое появляется сигнал на выходе сдвигающего регистра 9.2

Устройство управления работает следующим образом.

При включении электропитания сигнал начальной установки (НУ) поступает через схему «ИЛИ» 9.0 (фиг. 3) и устанавливает триггер памяти 9.3 в состояние, закрывающее работу выходного усилителя 9.4, от чего контакты «а» и «Ь» разомкнуты и электропривод 7 заборного устройства выключен. При движении сетчатого конвейера 10 с тестовыми заготовками 14 через заданное расстояние по длине конвейера датчиком 12 задания циклов контроля параметров заготовки формируется сигнал D1 (фиг. 1, 3). За счет расположения датчика 12 всегда сигнал D1 будет выдаваться в момент, когда всасывающий наконечник 1 заборного устройство будет находиться между рядами заготовок по ширине конвейера. Сигналом D1 триггер памяти 9.3 устанавливается в единичное состояние, тем самым срабатывает выходной усилитель 9.4, отчего включается в работу электропривод 7 заборного устройства. При попадании заготовки в зону действия сопла 2 она засасывается заборным устройством и транспортируется на место 13 выгрузки. Датчик 8 обнаружения заготовки формирует сигнал D2, который поступает на вход сдвигающего регистра 9.2 и сдвигает записанную в него «1» вперед на один разряд. На фиг 3 показан 4-х разрядный сдвигающий регистр 9.2. И если в него была установлена единица во втором разряде (позиция 3 переключателя 9.1), то после прохождения третьей заготовки мимо датчика 8 (сигнал D2) на выходе «р» появляется сигнал, который через схему «ИЛИ» установит триггер памяти 9.3 в нулевое положение, выключающее из работы выходной усилитель 9.4, а значит и электропривод 7 заборного устройства. На месте 13 выгрузки окажутся три тестовые заготовки 14, последовательно расположенные в разных рядах на одной линии по ходу движения конвейера 10.

Тот же сигнала с выхода схемы «ИЛИ» 9.0 установит через переключатель 9.1 единицу во второй разряд сдвигающего регистра 9.2. С приходом следующего сигнала D1 с датчика 12 задания циклов контроля параметров тестовой заготовки работа схемы 9 управления повторяется описанным образом. При необходимости забрать другое количество заготовок требуется переключатель 9.1 установить в соответствующее положение.

Расположение датчика 8 обнаружения заготовки на выходе заборного устройства позволяет сигналом с его выхода фиксировать конец транспортирования заготовки и устанавливает триггер памяти 9.3 в нулевое состояние, тем самым выключает электропривод 7 заборного устройства. Нет необходимости иметь схему задержки, рассчитывать ее время при замене вида заготовки, что упрощает схему 9 управления забором заготовки. Отсутствие оптоволокна в датчике 8 обнаружения заготовки также упрощает схему 9 управления. Наличие счетчика заготовок в схеме 9 управления с возможностью быстрого и простого задания количества забираемых заготовок с помощью переключателя 9.1 (и, соответственно, забрать это количество в цикле контроля) позволяет в системе контроля более точно определить контролирующий параметр. Например, вес и влажность заготовки. Аналогично, если заборное устройство имеет несколько сопел 2, расположенных в одном ряду по ширине конвейера 10. Это значительно расширяет функциональные возможности заборного устройства.