CN103521460A - 一种高速、准确的自动分选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速、准确的自动分选方法,其特征在于,所述方法进一步包括:输入被分选产品的长度LP和通过量N,检重秤称重段和输送段的长度L1,L2;检测被分选产品从检重秤开始位、终止位和分选机开始位的时间t1,t2和t3,得到检重秤的速度V1;对被分选产品进行称重,并根据重量确定对应动作的剔除器;判断是否有被分选产品在检重秤和分选机之间发生丢失,如果发生丢失,转入步骤一,如果未发生丢失,转入步骤五;根据通过量N得到被分选产品的剔除器保持时间T5,并利用下式得到分选机的速度V2;计算剔除器打开时间T4;剔除器根据打开时间T4和保持时间T5进行动作。本申请自动地计算确定,适时地打开和收回相应的剔除器,确保了任何产品都能够高速、准确的分选、剔除。

Description

一种高速、准确的自动分选方法
技术领域
[0001] 本发明涉及了一种高速、准确的自动分选方法。
技术背景
[0002] 长期以来,禽类和水产品加工企业会按照他们的用户要求,将一些产品如鸡腿、鸡翅和冷冻鱼按重量分类。主要通过以下两种方法来分类:
[0003] 第一,即雇用操作工通过电子秤用人工的方式进行分类。这种方法需要大量的操作工,效率低下,并且通过目视的方法去判断重量可能会造成人为误差。
[0004] 第二,利用了一些半自动化的设备来分类,但是操作复杂,当产品的一些参数变动后需要重新调整设备。
[0005] 随着人工成本的上升,厂家迫切需要通过新的方法来节省成本和提高效率,同时避免由于操作工过度参与造成的人为误差。
发明内容
[0006] 针对上述问题,本发明提出一种高速、准确的自动分选方法,利用两个拼接的设备,即将自动检重秤 和分选机相配合,自动检重秤可确定每个产品的准确重量,并将重量值传递到分选机,分选机根据预先设定的重量分区对该产品重量进行分类,每个重量分区对应一个剔除器,当产品即将通过属于该重量的指定剔除器时,通过摆杆摆动工作进行分类。
[0007] 为了实现上述发明目的,本申请公开了一种高速、准确的自动分选方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
[0008] 步骤一,输入被分选产品的长度LP和通过量N,检重秤称重段和输送段的长度LI,L2 ;
[0009] 步骤二,检测被分选产品从检重秤开始位、终止位和分选机开始位的时间tl,t2和t3,得到检重秤的速度Vl:
[0010] Vl = Ll/(t2 — tl);
[0011] 步骤三,对被分选产品进行称重,并根据重量确定对应动作的剔除器;
[0012] 步骤四,判断是否有被分选产品在检重秤和分选机之间发生丢失,如果发生丢失,转入步骤一,如果未发生丢失,转入步骤五;
[0013] 步骤五,根据通过量N得到被分选产品的剔除器保持时间T5,并利用下式得到分选机的速度V2:
[0014]
Figure CN103521460AD00031
[0015] 步骤六,计算剔除器打开时间T4:
[0016]
Figure CN103521460AD00032
[0017] 步骤七,剔除器根据打开时间T4和保持时间T5进行动作;[0018] 其中,td为软件、电气元器件的延时以及气缸及机械结构动作的时间,L3为分选机开始位和终止位之间的长度,F为修正因子。
[0019] 比较好的是,所述td约为100ms。
[0020] 本申请自动地计算确定,适时地打开和收回相应的剔除器,确保了任何产品都能够高速、准确的分选、剔除。
附图说明
[0021] 下面,参照附图,对于熟悉本技术领域的人员而言,从对本发明方法的详细描述中,本发明的上述和其他目的、特征和优点将 显而易见。
[0022] 图1是本发明后端分选机的工作状态示意图;
[0023] 图2是图1的主视图;
[0024] 图3是图2的俯视图。
具体实施方式
[0025] 请参见图1,2所示,本方法应用在由两台拼接的设备上,即前端的检重秤20和后端的分选机10,前端负责称重,后端根据由前端提供的重量信息,经过计算、判断后控制相应的剔除器301-304动作。更进一步说,前端检重秤20用以检测传送带I上被分选产品的重量和光电传感器信号的信息,将被分选产品的重量通过通信接口发送给后端设备分选机10上,由分选机10具体控制哪个剔除器对重量范围多少的被分选产品进行动作,例如,控制剔除器301针对O-1Okg的被分选产品进行剔除,剔除器302针对10-20kg的被分选产品进行剔除,…此外,分选机10还需要控制剔除器动作的时间,即哪个剔除器何时开始打开T4,剔除器保持的时间多长T5。由此,防止了在生产线上产品丢失后,重量信息和产品的不匹配。具体实现过程将在后续介绍。
[0026] 在分选机10的机架上,沿着传送带I两侧设置有若干摆杆剔除器301-304,本发明的方法通过被分选产品在分选机10上的运行路线以及摆杆剔除器2对产品的剔除动作的模拟和分析,通过算法计算出了剔除器2打开时间和保持时间,确保了摆杆剔除器2的高速、准确的分类产品。
[0027] 此外,当被分选产品通过速度和(或)产品长度改变之后,分选机10内部的软件会自动重新计算剔除器301-304的打开时间和保持时间,不需要手动调整。
[0028] 结合图3所示,首先,用户将待被分选的产品长度LP,以及产品的通过量N(即每分钟通过N件)的参数输入该分选机10的控制器。图3中,LI,L2分别为检重秤20称重段和输送段的长度。A,B, C三点分别安装了光电传感器,其信号接入到了分选机10的控制器。A,B点在检重秤20上,C点在分选机10的入口位置上。检重秤20的运行速度为VI,分选机10的速度为V2。V1、V2分别随着检重秤20和分选机10的参数的不同而变化。(长度的单位cm,时间的单位ms,速度的单位m/min,通过量的单位pcs/min)
[0029] 当一个产品从检重秤20到达分选机10时,控制器可以分别得到产品通过三个光电传感器的时间,假设A点为tl,B点位t2,C点为t3,由此可以得到,检重秤20的速度为:
[0030] Vl = Ll/(t2 — tl)①
[0031 ] 在B点时,检重秤20完成了对被分选产品的称重,同时把重量数据输出到分选机10的控制器。
[0032] 理论上产品到达C点的时间为:
[0033]
Figure CN103521460AD00051
[0034] 如果在t3的时刻附近,分选机10的控制器没有检测到有产品通过C点,那么就可以判断该产品在检重秤20和分选机10之间的B跟C之间丢失。分选机10的控制器就丢弃得到的重量数据,该数据无效,将不再需要剔除器301-304的工作。
[0035] 通过公式①,分选机10可以实时的计算到前端检重秤20的速度。当前端检重秤20的速度发生变化时,分选机可以快速的自动调整t3。
[0036] 通过公式②,同时检测C点的光电传感器信号,就可以使重量跟对应的产品相匹配。即如果在公式②得到的t3时没有收到C点光电传感器的信号,表明在B和C之间发生了产品丢失,此时的重量和对应的产品不匹配,将不再进入之后的剔除器动作流程;而如果根据公式②得到的t3时同时收到C点光电传感器的信号,表明此时重量信号和对应的产品相匹配。由此,防止了在检重秤20输出重量数据,但对应的产品在输送段丢失,导致重量数据对应到下一个产品上,最后使产品分类到了错误的分区,剔除器301-304产生误动作。
[0037] 当分选机10检测到重量数据和产品相匹配时,分选机10的控制器开始计算哪个剔除器何时开始打开T4,剔除器保持的时间多长T5。
[0038] 剔除器301-304的工作流程分三步:
[0039] (I)剔除器301-304的打开。分选机10的控制器输出高电平,电磁阀导通,气缸推出。打开所需时间为td,td包括了软件、电气元器件的延时以及气缸及机械结构动作的时间。Td可经过实验测试确定,例如,td约为100ms。所以,控制信号要适当提前发出。
[0040] (2)剔除器301-304打开后的保持时间T5。剔除器要等到产品完全进入其剔除范围后回收,才能保证把产品准确的剔除。T5随着产品的长度LP,分选机的速度V2而改变。
[0041] (3)剔除器301-304的收回。分选机的控制器输出低电平,电磁阀关闭,气缸收回。收回的时间和打开时间相近,例如,td约为100ms。
[0042] 产品的通过量N (每分钟通过N件),产品长度LP,剔除器打开或收回需要的单程时间td,C到D点的距离L3。N,LP, L3可以在控制器的屏幕上设置。
[0043] 由以上信息可以得到单个产品通过所需要的时间,即为:
[0044] T= I/N ③
[0045] 其中,T为剔除器一个完整动作的平均时间,T减去剔除器打开和收回的时间就是保持时间T5,剔除器保持时间T5随着通过量N的变化而变化。
[0046] 通过对剔除器工作流程步骤的分析:
[0047] 又可以得到:
[0048]
Figure CN103521460AD00052
[0049] 在公式④中,
Figure CN103521460AD00053
:是剔除器打开后等待产品完全进入剔除范围所需要的
时间,F为修正因子。
[0050] 联立方程③跟④得到:
[0051]
Figure CN103521460AD00054
[0052] 其中N,td, LP, F (修正因子)为已知变量,T5和V2为未知变量。td和F为固定值。
[0053] 所以解方程可以得到分选机10的速度为V2。
[0054] 当分选机10的起始位C点检测到产品后,通过T4的时间剔除器打开,然后等待T5,剔除器收回。
[0055] 假设分选机判断得到的重量属于第一个分区,即位于D点的第一个剔除器要发生动作。分选机10的起始位C点到其终止位D点的长度为L3。
[0056]
Figure CN103521460AD00061
[0057] 其中
Figure CN103521460AD00062
是产品从C点运动到D点的时间。理想状态是,当产品运动到D点
时候,剔除器刚好已经打开,就是产品还没运动到D点的时候,剔除器得提前td打开。
[0058] 假设分选机判断得到的重量属于另外的一些分区,则需要再加上另外的一段距离,但计算T4和T5的原理相同。
[0059] 通过以上分析,可以知道一旦确定了队1^汁3,就可以自动计算出¥2、了4和了5。这些参数确保了任何产品都能够高速、准确的分选、剔除。
[0060] 本发明应用于分选机,提供了一种新的产品分选方法,它通过机械、电气、和软件的结合实现了高速分选的功能,例如每分钟可分选200件产品以上。本发明使用方便,安全可靠,通过人机界面(控制器屏幕上)少量的设置,自动适应速度,通过率等变化,就可以代
替大量的人工。
[0061] 本申请提供了三个光电传感器的自动分选方法,如何有控制器自动地计算确定,适时地打开和收回相应的剔除器,确保了任何产品都能够高速、准确的分选、剔除。
[0062] 前面提供了对较佳实施例的描述,以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的,可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而,本发明将不限于这里所示的实施例,而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。

Claims (2)

1.一种高速、准确的自动分选方法,其特征在于,所述方法进一步包括: 步骤一,输入被分选产品的长度LP和通过量N,检重秤称重段和输送段的长度LI,L2 ;步骤二,检测被分选产品从检重秤开始位、终止位和分选机开始位的时间tl,t2和t3,得到检重秤的速度Vl: Vl = Ll/(t2 - tl); 步骤三,对被分选产品进行称重,并根据重量确定对应动作的剔除器; 步骤四,判断是否有被分选产品在检重秤和分选机之间发生丢失,如果发生丢失,转入步骤一,如果未发生丢失,转入步骤五; 步骤五,根据通过量N得到被分选产品的剔除器保持时间T5,并利用下式得到分选机的速度V2:
Figure CN103521460AC00021
步骤六,计算剔除器打开时间T4:
Figure CN103521460AC00022
步骤七,剔除器根据打开时间T4和保持时间T5进行动作; 其中,td为软件、电气元器件的延时以及气缸及机械结构动作的时间,L3为分选机开始位和终止位之间的长度,F为修正因子。
2.根据权利要求1所述的高速、准确的自动分选方法,其特征在于, 所述td约为100ms。
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