DE2532105A1

DE2532105A1 - Control device for manufacture of articles - on production line measures parameter of articles coming off line and feeds back data

Info

Publication number: DE2532105A1
Application number: DE19752532105
Authority: DE
Inventors: Barry John Millwood; Peter Rogers
Original assignee: TELOMEX HORSHAM Ltd
Current assignee: TELOMEX HORSHAM Ltd
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-02-26
Also published as: AU8322775A

Abstract

The control unit has a sensor which measures a given physical parameter of each object produced on the production line and it feeds back data to the production unit so that this parameter may be maintained at or near the required value; the control unit has devices for determination of the mean value, or of the sum of the values of a specified number of objects moving past the control unit, and a device generating a control signal depending on the above mean value or sum.

Description

Regler für Prüfwaagen " Die Erfindung betrifft die uberwachung einer physikalischen Größe, insbesondere des Gewichtes, einzelner Artikel auf einer Produktionslinie. Obwohl die Erfindung für die Uberwachung des Gewichtes dieser Artikel ausgelegt ist, ist es durchaus vorstellbar, das3 die Uberwachung anderer Größen, beispielsweise des Formates oder der Temperatur durchgeführt werden kann. Controller for test scales "The invention relates to the monitoring of a physical size, especially the weight, of individual articles on a production line. Although the invention is designed for monitoring the weight of these articles is, it is quite conceivable that the monitoring of other quantities, for example of Format or temperature can be carried out.

Bisher wurden solche Artikel, beispielsweise verpackte Lebensmittel, von einer Produktionszone über eine Prüfwaage leitet von der das Gewicht ee jedes Artikels im Verhältnis zu einem vorbestimmten Wert angezeigt wird. Eine Bedienungsperson stellt fest, ob die von der Prüfwaage festgestellten Gewichte im allgemeinen oberhalb oder unterhalb des gewünschten Wertes liegen und greift dann entsprechend in den Produktionsprozeß ein. Dieses Verfahren ist ungenau und macht die ständige Aufmerksamkeit einer oder mehrerer Bedienungspersonen erforderlich. Wenn die Artikel durch Lebensmittelpakete gebildet sind, auf denen das Minimum -gewicht angegeben ist, muß das Durchschnittsgewicht um Ungenauigkeiten zu vermeiden, beträchtlich oberhalb dieses Wertes liegen.So far, such items, such as packaged foods, from a production zone via a test balance of which the weight ee each derives Item is displayed in relation to a predetermined value. An operator determines whether the weights detected by the test balance are generally above or below the desired value and then accesses the Production process. This procedure is imprecise and draws constant attention one or more operators required. When the item through grocery parcels are formed on which the minimum weight is indicated, the average weight must in order to avoid inaccuracies, are considerably above this value.

Dies resultiert in einem erheblichen Kostenanstieg.This results in a significant increase in costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine genauere Überwachung und Regelung des Gewichtes, bzw. einer anderen physikalischen Größe, eines Artikels auf einer Produktionslinie zu erreichen, ohne daß eine ständige Uberwachung durch eine Bedienungsperson erforderlich ist.The invention is based on the object of more precise monitoring and regulation of the weight, or another physical quantity, of an article on a production line without constant monitoring an operator is required.

Gemäß der Erfindung wird dies durch eine Vorrichtung zum Regeln der Produktion gewünschte Artikel auf einer Produktionslinie erreicht, die eine Regeleinheit umfaßt, die im Betrieb den Wert einer bestimmten physikalischen Größe jedes produzierten Artikels feststellt und die Produktion so steuert, daß dieser Wert auf bzw. in der Nähe des gewünschten Niveau gehalten wird, wobei die Regeleinheit Einrichtungen zum Bestimmen des Durchschnittswertes bzw. der Summe der Werte einer vorbestimmten Anzahl von Artikeln, wenn diese sich an der Regeleinheit vorbeibewegen, und eine Einrichtung zum Erzeugen eines von dem besagten Mittelwert bzw. der Summe abhängigen Steuersignales umfaßt.According to the invention, this is achieved by a device for regulating the Production of desired articles is reached on a production line that has a control unit includes, which in operation the value a certain physical Determines the size of each article produced and controls production in such a way that this value is kept at or near the desired level, with the Control unit devices for determining the average value or the sum the values of a predetermined number of articles when they are at the control unit move past, and means for generating one of said average or the sum of dependent control signals.

Die Erfindung umfaßt ferner eine Vorrichtung zum Steuern des Füllens von Paketen auf einer Produktionslinie, wobei diese Vorrichtung eine Steuereinheit umfaßt mit einem Wiegekopf zum Erzeugen elektrischer Signale, die den Wert jedes Paketes darstellen, mit einer Vergleichseinrichtung, in der diese Signale mit einem vorbestimmten Gewichtswert verglichen werden und von der aus für jedes falsche Gewicht ein Fehlersignal an eine Integriereinheit übertragen wird, in der alle Fehlersignale für eine vorbestimmte Anzahl von Artikeln ergänzt und integriert werden, mit einer Einrichtung zum Vergleichen der Ausgangssignale der Integriereinheit mit einer vorbestimmten Reihe von Werten und mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals, durch das die Menge des in die Pakete eingebrachten Materials geändert wird, wenn die Ausgangssignale der Integriereinheit außerhalb der besagten Reihe liegen.The invention further comprises a device for controlling the filling of packages on a production line, this device being a control unit includes a weighing head for generating electrical signals representative of the value of each Represent package, with a comparison device in which these signals with a predetermined weight value can be compared and from that for each wrong weight an error signal is transmitted to an integrating unit in which all error signals for a predetermined number of articles can be supplemented and integrated with a Means for comparing the output signals of the integrating unit with a predetermined one Series of values and with means for generating a control signal that the amount of material placed in the packages is changed when the Output signals of the integrating unit are outside of said range.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben, die eine Vorrichtung zum Regeln des Gewichtes von Paketen auf einer Produktionslinie darstellen. In diesen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Produktionslinie, die mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen und Einheiten versehen ist und die darüber hinaus anzeigt, wie die in Fig. 2 bis 7 dargestellten Einzelheiten als Ganzes zusammengefügt werden, um eine vollständige Schaltung zu bilden; Fig. 2 die zu einer als Vergleichseinrichtung dienende Schaltung zusammengefügten Einzelteile; Fig. 3 das Schaltbild der Integriereinheit; Fig. 4 die Teile einer Schaltung, durch die eine ttote Zonen gebildet wird, in der Änderungen des Gewichtes von Paketen nicht in auszuführenden Änderungen resultieren, sowie einen Teil der Logik schaltung; Fig. 5: einen Teil der Schaltung, durch die der Motor gesteuert wird und Fig. 6 und 7 die Logikschaltung.An embodiment of the device according to the invention is shown below described with reference to the drawings, a device for regulating the weight of packages on a production line. In these drawings show: Fig. 1 is a schematic representation of a production line with the inventive Facilities and units is provided and also shows how the in Fig. 2 to 7 shown details are put together as a whole to to form a complete circuit; Fig. 2 for a comparison device serving circuit assembled items; 3 shows the circuit diagram of the integrating unit; Fig. 4 shows the parts of a circuit by which a dead zone is formed in the Changes in the weight of parcels do not result in changes to be made, as well as part of the logic circuit; Fig. 5: Part of the circuit through which the motor is controlled and 6 and 7 the logic circuit.

Die in Fig. 2 bis 7 mit einem kleinen Buchstaben versehenen am Rand endenden Linien sind in der Gesamtschaltung miteinander verbunden. So sind beispielsweise die in Fig. 1 endenden Linien a,b,c.mit den entsprechenden in Fig. 2 endenden Linien a,b,c verbunden usw.Those in Fig. 2 to 7 provided with a small letter on the edge ending lines are connected to one another in the overall circuit. So are for example the lines a, b, c ending in FIG. 1 with the corresponding lines ending in FIG a, b, c connected, etc.

Eine automatische Füllmaschine 1 füllt Pakete 2, die sich ununterbrochen von einem Ausgangsende der Maschine 1 längs eines Förderers 5 über einen biegekopf 4 bewegen.An automatic filling machine 1 fills packages 2 that are continuously moving from an output end of the machine 1 along a conveyor 5 via a bending head 4 move.

Wenn ein Paket den Wiegekopf passiert, so erzeugt dieser in an sich bekannter Weise ein Analogsignal, das das Gewicht dieses Paketes darstellt. Dieses Signal wird über die Leitungen 5 darstellenden Linien in die Steuerschaltung eingespeist, die in Fig. 2 bis 7 dargestellt ist. Gleichzeitig wird ein von einer Lichtquelle 6 ausgehender Lichtstrahl durch dieses sich voranbewegende Paket unterbrochen, wodurch ein von einer Fotozelle 7 erzeugter Impuls über die Leitung 8 in eine Steuerschaltung eingespeist wird.When a package passes the weighing head, it generates itself as is known, an analog signal that represents the weight of this packet. This Signal is fed into the control circuit via lines 5 representing lines, which is shown in Figs. At the same time one is from a light source 6 outgoing light beam interrupted by this advancing package, whereby a pulse generated by a photocell 7 via line 8 into a control circuit is fed in.

In der Steuerschaltung wird das eingespeiste Gewichtssignal mit einem vorbestimmten Niveau verglichen und ein Fehlersignal erzeugt, das die Differenz angibt. Das Fehlersignal wird in geeigneter Weise für eine bestimmte Anzahl von Paketen gesammelt und integriert. Die Ausgangssignale der Integriereinheit werden mit vorbestimmten Grenzen in einer "Totzonen't-Schaltung verglichen.In the control circuit, the weight signal is fed in with a a predetermined level is compared and an error signal is generated which is the difference indicates. The error signal is appropriate for a certain number of Packages collected and integrated. The output signals of the integrating unit are with predetermined Limits compared in a "dead zone" circuit.

Sollte das integrierte Signal außerhalb dieser Grenzen fallen, so wird dem Motor 9 ein geeignetes Anstiegs- oder Absenksignal zugeführt. Die Dauer des Anstiegs- oder Absenksignales bestimmt die Zeit, in der der Motor läuft und damit den Betrag der änderung die das Signal in der Geschwindigkeit bewirkt, mit der die Füllmaschine 1 arbeitet. Die Geschwindigkeit, mit der die Füllmaschine arbeitet, bestimmt ihrerseits das Gewicht jedes Paketes.Should the integrated signal fall outside these limits, so a suitable increase or decrease signal is fed to the motor 9. The duration of the rise or fall signal determines the time in which the engine runs and thus the amount of change that the signal causes in speed with the filling machine 1 works. The speed at which the filling machine works determines the weight of each package.

Wenn eine Anderung durchgeführt worden ist, wird die Integriereinheit zurückgestellt und die Logikschaltungen leiten eine Wartezeit ein, in der die normale Gewichtsprüfung für eine Dauer eingestellt wird, die lang genug ist, um zu ermöglichen, daß die aufs Neue geänderten Pakete bis zum Wiegekopf gelangen.If a change has been made, the integrating unit will reset and the logic circuits initiate a waiting time in which the normal Weight check is set for a period long enough to allow that the newly changed packages reach the weighing head.

Wird dort keine Anderung festgestellt, so beginnt die Integriereinheit sofort wieder die Prüfung.If no change is found there, the integrating unit begins the exam again immediately.

Sollte eine Störung beim Ankommen der Pakete auf dem Wiegekopf eintreten, so wird die Integriereinheit zurückgestellt und bleibt solange zurückgestellt, bis der Fluß der Pakete wieder geordnet ist. Eine relativ lange Wartezeit wird dann vorgesehen, bevor das Prüfen erneut beginnt, um zu ermöglichen, daß der Füllvorgang ein sicheres Niveau erreicht hat, bevor irgendeine Anderung eingeleitet wird.If there is a problem with the arrival of the parcel on the weighing head, so the integrating unit is reset and remains on hold until the flow of parcels is back in order. Then there will be a relatively long wait provided before testing begins again to enable the filling operation has reached a safe level before any change is made.

In der Integriereinheit sind Begrenzungen vorgesehen, um sicherzustellen, daß Paketgewichte, die über ein spezielles Fehler niveau hinaus gehen, in der gleichen Anderungsgröße resultieren, so daß die Änderung innerhalb dieser Grenzen proportional zum Fehler ist.Limitations are provided in the integration unit to ensure that package weights that go beyond a specific error level are in the same Change magnitude result, so the change is proportional within these limits to failure is.

Obwohl die Arbeitsweise der in Fig. 2 bis 7 angegebenen Schaltungen ohne weitere Erläuterung den Zeichnungen klar zu entnehmen ist, folgt anschließend eine kurze Beschreibung jeder Zeichnung.Although the operation of the circuits shown in FIGS can be seen clearly from the drawings without further explanation, follows below a brief description of each drawing.

Fig. 2 zeigt die Vergleichseinrichtung, die ein Analogsignal erzeugt, das porportional zu dem Unterschied zwischen dem tatsächlichen Gewicht jedes Paketes und einem vorbestimmten gewünschten Gewicht ist. Dieses gewünschte Gewicht wird mittels eines Potentiometers RV2 eingestellt. Das so erzeugte, den Unterschied angebende Signal wird auf einem Mikroamperemeter angezeigt, wenn der Schalter SW 1 sich in der dargestellten Lage befindet. Das den Unterschied angebende Signal wird ferner in die Integriereinheit, die in gig. 3 dargestellt ist, eingespeist.Fig. 2 shows the comparison device that generates an analog signal, that is proportional to the difference between the actual weight of each package and a predetermined desired weight. This desired weight will be adjusted by means of a potentiometer RV2. That which is generated in this way indicates the difference Signal is displayed on a micro-ammeter when switch SW 1 is in the position shown. The signal indicating the difference becomes further in the integrating unit, which is in gig. 3 is shown fed.

Die Integriereinheit integriert von der Vergleichseinrichtung eingegebene Fehlersignale in den Kondensatoren C4 und C5. Das integrierte Signal (das den Durchschnittsgewichtsfehler darstellt), wird demAusgang 10 für einen Schreiber und dem in Fig. 2 dargestellten Schalter SW1 zugeführt. Auf diese Weise zeigt das Mikroamperemeter dann, wenn der Schalter SW1 in seine anderen in der Zeichnung nicht dargestellte Stellung bewegt worden ist, den integrierten Fehler anstelle des individuellen Fehlers jedes Paketes an.The integrating unit integrates input from the comparison device Error signals in capacitors C4 and C5. The integrated signal (which is the average weight error is the output 10 for a writer and that shown in FIG Switch SW1 supplied. In this way, the micro-ammeter shows when the Switch SW1 in its other in not shown in the drawing Position has been moved, the built-in error instead of the individual error each package.

Das integrierte Fehlersignal wird der "Totzonen"-Schaltung, die in Fig. 4 dargestellt ist, zugeführt, die jedes integrierte Signal unterhalb eines festgesetzten, durch ein Potentiometer RV7 einstellbaren Wert blockiert. Dies verhindert, daß für nur sehr geringe Abweichungen des Durchschnittsgewichtes vom gewünschten Sollwert Veränderungen ausgeführt werden. Oberhalb der "Totzone" liegende integrierte Signale werden einem der Tore IC5 in Abhängigkeit davon zugeführt, ob es positiv oder negativ ist.The integrated error signal is passed to the "dead zone" circuit, which is shown in Fig. 4 is fed, which each integrated signal below a fixed value that can be set using a potentiometer RV7. This prevents that for only very small deviations of the average weight from the desired Setpoint changes are carried out. Integrated above the "dead zone" Signals are fed to one of the gates IC5 depending on whether it is positive or is negative.

Nachdem die Signale, die von n Paketen integriert worden sind (n ist die Anzahl der Pakete eines Musters),leitet die Logikschaltung das integrierte Signal, vorausgesetzt, daß es außerhalb der "Totzone" liegt, durch das entsprechende Tor IC5 einem Motorsteuerkreis zu, der in Fig. 5 der Zeichnung dargestellt ist.After the signals integrated by n packets (n is the number of packets of a pattern), the logic circuit conducts the integrated signal, provided that it is outside the "dead zone" through the appropriate gate IC5 to a motor control circuit, which is shown in Fig. 5 of the drawing.

Dieser Motorsteuerkreis umfaßt zwei Relais,die in Abhängigkeit davon erregt werden, ob das integrierte Signal positiv oder negativ ist. Zwei lichtimittierende Dioden LED2 und LED3 zeigen an, welches der beiden erregt ist. Die Relais bewirken ein Anlaufen des Motors 9 vorwärts oder rückwärt, um die Füllmaschine entsprechend zu verstellen.This motor control circuit includes two relays, which are dependent on it be excited whether the integrated signal is positive or negative. Two light emitting Diodes LED2 and LED3 indicate which of the two is energized. The relays cause starting the motor 9 forwards or backwards to the filling machine accordingly to adjust.

Die in Fig. 6 und 7 dargestellten Schaltungen erhalten einen Idusterimpuls von dem Fotodetektor jeweils dann, wenn ein Paket über den Wiegekopf bewegt wird. Diese Impulse werden im Kondensator C6 gezählt und wenn die Anzahln, die durch Einstellen des Potentiometers RV6 bestimmbar ist, eingegangen ist, werden die Tore IC5 in Figur 4 geöffnet, um die integrierten Signale (wenn diese außerhalb der "Totzone" liegen) dem Motorsteuerkreis zuzuführen, der in Fig. 5 veranschaulicht ist. Die in Fig. 5 dargestellten Tore IC6 dienen zum Rückstellen der Integriereinheit, wenn keine Veränderung durchgeführt worden ist, so daß ein neuer Prüfvorgang sofort erfolgen kann.The circuits shown in Figs. 6 and 7 receive an iduster pulse from the photodetector each time a package is moved over the weighing head. These pulses are counted in capacitor C6 and when the number is set by setting of the potentiometer RV6 has been received, the gates IC5 in FIG 4 open to the integrated signals (if they are outside the "dead zone") to the motor control circuit illustrated in FIG. 5. The in Fig. 5 gates IC6 shown serve to reset the integrating unit, if none Change has been carried out so that a new test process can be carried out immediately can.

Ist eine Veränderung erfolgt, leitet die in Fig. 7 dargestellte Schaltung eine Warteperiode ein, die durch den Widerstand RV5 bestimmt ist, bevor die Integriereinheit zurückgesetzt wird.If a change has taken place, the circuit shown in FIG. 7 conducts a waiting period determined by the resistor RV5 before the integrating unit is reset.

Die in Fig. 6 dargestellten Schaltelemente IC2, IC3, IC4, R14, R15, R16, C2, C3 und D5 wirken als eine Einrichtung, die ctie Integriereinheit zurücksetzt und eine relativ lange Wartezeit einleitet, wenn innerhalb einer, eine vorbestimmte Länge überschreitenden Periode keine Nusterimpulse eingehen.The switching elements IC2, IC3, IC4, R14, R15, R16, C2, C3 and D5 act as a device that resets the integrating unit and initiates a relatively long waiting time, if within a predetermined one No pattern pulses are received for a period exceeding the length.

Claims

Device for regulating the production of desired articles on a Production line, a control unit that controls the Determines the value of a certain physical quantity of every article produced and controls production in such a way that this value increases or decreases.

is kept close to the desired level, the control unit Means for determining the average value or the sum of the values of a predetermined number of articles and moving past the control unit means for generating one of said average values Sum dependent control signal includes.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g ek e n nz e i c h n e t that the duration of the control signal depends on said average value or the Sum is dependent.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a control signal is only generated when the average value or the sum is outside a predetermined range.

4. Apparatus according to claim 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h an integrating unit for determining this Average value or the sum, by a control circuit that generates the control signal when a Output signal from the integrating unit is present, which is outside a predetermined Range, and by logic circuits that (a) the output of the Supply integrating unit to a control circuit, if of a predetermined number pulses generated by articles are present and (b) which reset the integrating unit, after the control signal has ended.

5. Apparatus according to claim 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the logic circuit comprises a delay device that resets the integrating unit by a waiting period after the termination of the control signal delayed.

6. Apparatus according to claim 5, d adu r c h g e k e n nz e i c h n e t that the logic circuit comprises a device which the delay device overrides when the average value falls within the predetermined range and no control signal is generated.

7. Device according to claims 4 or 5 or 6, d ad u r c h g It is noted that the logic circuit comprises devices that have a Initiate waiting period, if within a predetermined period of time no items are detected and the integrator resets.

8. Device for regulating the filling of packages on a production line with a control unit according to claim 1, d u r c h g e n n n z e i c h n e t that this has a weighing head to generate electrical signals that indicate the weight of each packet represent a comparison device in which these signals with a predetermined weight value are compared and from which an error signal for each wrong weight is transferred to an integrating unit in which all error signals be combined and integrated for a predetermined number of articles, means for comparing the output of the integrating unit with a predetermined range of values, and means for generating a control signal includes to when the output signal of the integrating unit is outside of said The range is to change the amount of material that is put into the packages will.