RU220998U1 - Установка для непрерывного измерения веса и отбраковки перемещаемой продукции на ленточных конвейерах - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к весоизмерительной технике, и может быть использована в различных технологических процессах, связанных с непрерывным измерением веса и отбраковкой перемещаемых материалов, продукции и изделий на ленточных конвейерах. Технический результат - повышение эффективности работы устройства при использовании. Установка для непрерывного измерения веса и отбраковки перемещаемой продукции на ленточных конвейерах, содержащая установленную на полу раму основания с регулируемыми по высоте опорными стойками, конвейерную ленту подачи, конвейерную ленту взвешивания, служащую в качестве измерительного участка, конвейерную ленту отвода, ролики, дополнительно содержит опорную плиту прямоугольной формы, жестко закрепленную на верхней части рамы основания, к которой с двух сторон жестко прикреплены задняя защитная панель и передняя защитная панель, выполненные в виде трапециевидных металлических щитков П-образного сечения, опорные блоки, выполненные в виде прямоугольных металлических корпусов и подвижно закрепленные на верхней части опорной плиты под конвейерными лентами подачи и отвода для надежного крепления роликов и выравнивания соответствующих конвейерных лент в горизонтальной плоскости, подвижную опору, выполненную в виде прямоугольной плиты, подвижно закрепленной на верхней части опорной плиты под конвейерной лентой взвешивания для надежного крепления роликов и выравнивания конвейерной ленты взвешивания в горизонтальной плоскости и обеспечения непрерывности процесса взвешивания продукции, фотоэлектрический датчик наличия, жестко закрепленный на верхней внутренней поверхности передней защитной панели, одноточечный тензодатчик, закрепленный на верхней части опорной плиты под подвижной опорой конвейерной ленты взвешивания, отбраковщик, жестко закрепленный на задней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, выполненный в виде телескопического пневматического цилиндра двухстороннего действия и снабженный телескопическим штоком для удаления продукции несоответствующего веса, склиз отбраковщика, выполненный в виде прямоугольной металлической пластины и жестко закрепленный на передней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, шкаф автоматики, жестко закрепленный в задней части рамы основания, в верхней части которого жестко закреплена цилиндрическая стойка, в верхней части которой подвижно закреплена вертикальная светозвукосигнальная колонна, пульт управления, выполненный в виде прямоугольной сенсорной ЖК-панели и подвижно закрепленный на штанге, которая подвижно закреплена на цилиндрической стойке, кран подачи воздуха для отбраковщика, жестко закрепленный в боковой нижней части шкафа автоматики, гибкий шланг, одним концом жестко присоединенный к крану подачи воздуха для отбраковщика, а другим концом жестко присоединенный к отбраковщику.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к весоизмерительной технике, и может быть использована в различных технологических процессах, связанных с непрерывным измерением веса и отбраковкой перемещаемых материалов, продукции и изделий на ленточных конвейерах.

Известна система непрерывного измерения веса перемещаемых материалов на ленточных конвейерах, содержащая раму конвейера, штатные и оснащенные тензометрическими датчиками весовые роликоопоры, на которых размещена бесконечная лента, и средства автоматики, причем используют две весовые роликоопоры, расположенные на раме с возможностью размещения между ними одной штатной роликоопоры, при этом одна весовая роликоопора выполнена с возможностью размещения на ней эталонного пригруза, а средства автоматики включают весовой контроллер, датчик скорости и центральный процессор (см. патент РФ №90552, 2010 г.).

Недостатками данного устройства являются ограниченный диапазон измерения объемов и масс продукции, перемещаемой на обслуживаемых конвейерных линиях, поскольку устройство предназначено для работы на предприятиях металлургии и тяжелого машиностроения; низкий уровень автоматизации, поскольку требуется непосредственное участие оператора в процессе эксплуатации устройства, а также отсутствие функции отбраковки продукции, вес которой выходит за установленные пределы взвешивания.

Известно устройство для поточного взвешивания, содержащее раму транспортера с закрепленными к ней весами, измерительный участок конвейера, блок управления, устройство для сравнения действительного значения веса с заданным значением веса, при этом в зоне измерения конвейера в плоскости транспортирования расположена подвижная рама с валами, закрепленная на пневмоцилиндрах и установленная над весами, а между валами подвижной рамы ниже плоскости транспортирования расположены по меньшей мере два опорных мостика, опирающихся на грузовую площадку весов, причем устройство дополнительно содержит датчик фиксации положения груза, выполненный с возможностью подачи сигнала на контроллер, останавливающий транспортер и подающий сигнал на опускание подвижной рамы на весы (см. патент РФ №159333, 2016 г.).

Недостатками данного устройства являются низкая производительность в связи с необходимостью совершать циклические подъемы и опускания подвижной рамы с валами на весы; снижение общей надежности, а также ремонтопригодности устройства из-за использования пневмоцилиндров для обеспечения движения подвижной рамы с валами, поскольку пневмоцилиндры требуют своевременного квалифицированного технического обслуживания и ремонта (проверка состояния гильз пневмоцилиндров, четкости функционирования распределительной аппаратуры, герметичности соединений трубопроводов и стыков, плотности крепления крышек и т.д.), что в условиях реального производства не всегда достижимо; низкий уровень автоматизации, поскольку требуется непосредственное участие оператора в процессе эксплуатации устройства, а также отсутствие функции отбраковки продукции, вес которой выходит за установленные пределы взвешивания.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому устройству (прототипом) является система взвешивания, содержащая установленную на полу раму основания с регулируемыми по высоте опорными стойками, на которой по горизонтальной линии друг за другом расположены конвейерная лента подачи, конвейерная лента взвешивания, служащая в качестве измерительного участка, и конвейерная лента отвода, ролики, которые приводятся в движение электромоторами, блок взвешивания, сортировочное устройство в форме толкателя или сопла, с помощью которого отбраковываются продукты с несоответствующим весом, РЧИД-устройство считывания, ответчик, конвейерную ленту, на которой размещено РЧИД-устройство записи, загрузочную станцию, которая заполняет содержимым продукта подаваемые упаковки продукта, снабженные РЧИД-этикеткой, загрузочные головки, с которыми соотнесены порядковые номера загрузочных головок, предназначенные для идентификации, РЧИД-устройство связи, выполненное как устройство записи (см. патент РФ №2337329, 2008 г.).

Недостатком данного устройства является сложность калибровки весов и низкая точность измерения.

Техническая задача - создание установки, позволяющей производить непрерывные измерение веса и отбраковку в случае несоответствующего веса перемещаемых материалов, продукции и изделий на ленточных конвейерах, для повышения точности и скорости взвешивания при сохранении высокой производительности используемого оборудования за счет повышения уровня автоматизации технологического процесса.

Технический результат - повышение эффективности работы устройства при использовании.

Он достигается тем, что известная установка, содержащая установленную на полу раму основания с регулируемыми по высоте опорными стойками, конвейерную ленту подачи, конвейерную ленту взвешивания, служащую в качестве измерительного участка, конвейерную ленту отвода, ролики, дополнительно содержит опорную плиту прямоугольной формы, жестко закрепленную на верхней части рамы основания, к которой с двух сторон жестко прикреплены задняя защитная панель и передняя защитная панель, выполненные в виде трапециевидных металлических щитков П-образного сечения, опорные блоки, выполненные в виде прямоугольных металлических корпусов и подвижно закрепленные на верхней части опорной плиты под конвейерными лентами подачи и отвода для надежного крепления роликов и выравнивания соответствующих конвейерных лент в горизонтальной плоскости, подвижную опору, выполненную в виде прямоугольной плиты, подвижно закрепленной на верхней части опорной плиты под конвейерной лентой взвешивания для надежного крепления роликов и выравнивания конвейерной ленты взвешивания в горизонтальной плоскости и обеспечения непрерывности процесса взвешивания продукции, фотоэлектрический датчик наличия, жестко закрепленный на верхней внутренней поверхности передней защитной панели, одноточечный тензодатчик, закрепленный на верхней части опорной плиты под подвижной опорой конвейерной ленты взвешивания, отбраковщик, жестко закрепленный на задней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, выполненный в виде телескопического пневматического цилиндра двухстороннего действия и снабженный телескопическим штоком для удаления продукции несоответствующего веса, склиз отбраковщика, выполненный в виде прямоугольной металлической пластины и жестко закрепленный на передней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, шкаф автоматики, жестко закрепленный в задней части рамы основания, в верхней части которого жестко закреплена цилиндрическая стойка, в верхней части которой подвижно закреплена вертикальная светозвукосигнальная колонна, пульт управления, выполненный в виде прямоугольной сенсорной ЖК-панели и подвижно закрепленный на штанге, которая подвижно закреплена на цилиндрической стойке, кран подачи воздуха для отбраковщика, жестко закрепленный в боковой нижней части шкафа автоматики, гибкий шланг, одним концом жестко присоединенный к крану подачи воздуха для отбраковщика, а другим концом жестко присоединенный к отбраковщику.

Опорная плита прямоугольной формы, жестко закрепленная на верхней части рамы основания, является одной из основных конструктивных составляющих устройства и необходима для размещения на ней основных структурных элементов устройства, а также для устранения нежелательных колебаний и вибраций в процессе работы устройства.

Задняя защитная панель и передняя защитная панель, выполненные в виде трапециевидных металлических щитков П-образного сечения, обеспечивают защиту ответственных конструктивных элементов устройства и способствуют предотвращению падения продукции с конвейерных лент в процессе эксплуатации устройства.

Опорные блоки, выполненные в виде прямоугольных металлических корпусов и подвижно закрепленные на верхней части опорной плиты под конвейерными лентами подачи и отвода, необходимы для надежного крепления роликов и выравнивания соответствующих конвейерных лент в горизонтальной плоскости.

Подвижная опора, выполненная в виде прямоугольной плиты, подвижно закреплена на верхней части опорной плиты под конвейерной лентой взвешивания, и необходима для надежного крепления роликов, выравнивания конвейерной ленты взвешивания в горизонтальной плоскости и обеспечения непрерывности процесса взвешивания продукции.

Фотоэлектрический датчик наличия, жестко закрепленный на верхней внутренней поверхности передней защитной панели, служит для отслеживания поступления продукта на конвейерную ленту подачи и передачи данных системе управления устройства, а также способствует безопасному и бесперебойному процессу взвешивания и отбраковки продукции.

Одноточечный тензодатчик, закрепленный на верхней части опорной плиты под подвижной опорой конвейерной ленты взвешивания, необходим для преобразования величины веса продукта в электрический сигнал, измеряемый системой управления устройства при поступлении продукта на конвейерную ленту взвешивания, а также для реализации цикла взвешивания в процессе работы устройства.

Отбраковщик, жестко закрепленный на задней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, выполненный в виде телескопического пневматического цилиндра двухстороннего действия и снабженный телескопическим штоком, необходим для реализации процесса отбраковки продукции, заключающегося в удалении с конвейерной ленты отвода продукции, не соответствующей заданным параметрам веса.

Склиз отбраковщика, выполненный в виде прямоугольной металлической пластины и жестко закрепленный на передней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, служит для безопасного процесса отбраковки и удаления продукции.

Шкаф автоматики, жестко закрепленный в задней части рамы основания, в верхней части которого жестко закреплена цилиндрическая стойка, необходим для размещения в нем элементов автоматики, контроллеров и системы управления работой устройства, обеспечивающих сбор и обработку информации с датчиков, управление вращением конвейерных лент, управление работой отбраковщика, управление работой светозвукосигнальной колонны и пульта управления.

Вертикальная светозвукосигнальная колонна необходима для информирования персонала о состоянии устройства в процессе эксплуатации.

Пульт управления, выполненный в виде прямоугольной сенсорной ЖК-панели, необходим для размещения кнопок управления и индикации состояния устройства, выбора режима задания уставок, ввода дозы, ввода пределов взвешивания, ввода значения скорости конвейерных лент, отображения количества продукта, прошедшего через устройство с момента пуска, отображения количества продукта в пределах взвешивания партии продукта, отображения количества продукта вне пределов взвешивания (брака) с момента пуска, отображения даты и времени, отображения рецептуры, содержащей настройки устройства с возможностью корректировки, отображения скорости движения конвейерных лент, отображения истории значений веса продукта всего, в пределах взвешивания и вне пределов взвешивания в виде таблицы в пределах партии, хранения результатов взвешиваний продукта каждой партии в индивидуальном файле на флэш накопителе, статического взвешивания продукта в тестовом режиме, отображения аварийных ситуаций при выходе из строя компонентов устройства.

Кран подачи воздуха для отбраковщика, жестко закрепленный в боковой нижней части шкафа автоматики, необходим для обеспечения корректной и надежной работы отбраковщика.

Гибкий шланг, одним концом жестко присоединенный к крану подачи воздуха для отбраковщика, а другим концом жестко присоединенный к отбраковщику, является частью системы отбраковки продукции и обеспечивает подачу воздуха к отбраковщику при эксплуатации устройства.

На чертежах изображено предлагаемое устройство (фиг. 1 - вид спереди, фиг. 2 - вид сбоку, фиг. 3 - вид сверху).

Установка содержит раму основания 1, выполненную в виде трубчатого каркаса и жестко закрепленную на опорных стойках 2, необходимых для демпфирования нежелательных вибраций при работе установки и регулирования установки по высоте, опорную плиту 3 прямоугольной формы, жестко закрепленную на верхней части рамы основания 1, к которой с двух сторон жестко прикреплены задняя защитная панель 4 и передняя защитная панель 5, выполненные в виде трапециевидных металлических щитков П-образного сечения. На верхней части опорной плиты 3 под конвейерной лентой подачи 6 и конвейерной лентой отвода 7 подвижно закреплены опорные блоки 8, выполненные в виде прямоугольных металлических корпусов, которые обеспечивают выравнивание в горизонтальной плоскости конвейерной ленты подачи 6 и конвейерной ленты отвода 7 и надежное крепление в посадочных местах роликов 9, необходимых для натяжения и вращения конвейерной ленты подачи 6 и конвейерной ленты отвода 7.

На верхней части опорной плиты 3 под конвейерной лентой взвешивания 10 подвижно закреплена подвижная опора (на чертеже не показана), выполненная в виде прямоугольной плиты, которая необходима для выравнивания конвейерной ленты взвешивания 10 в горизонтальной плоскости, обеспечения непрерывности процесса взвешивания продукции и надежного крепления в посадочных местах роликов 9, необходимых для натяжения и вращения конвейерной ленты взвешивания 10.

К верхней внутренней поверхности передней защитной панели 5 жестко прикреплен фотоэлектрический датчик наличия 11, а одноточечный тензодатчик (на чертеже не показан), закреплен на верхней части опорной плиты 3 под подвижной опорой конвейерной ленты взвешивания 10.

На задней поверхности в верхней части опорного блока 8 конвейерной ленты отвода 7 жестко закреплен отбраковщик 12, выполненный в виде телескопического пневматического цилиндра двухстороннего действия и снабженный телескопическим штоком 13 для удаления продукции несоответствующего веса. Склиз 14 отбраковщика 12 жестко закреплен на передней поверхности в верхней части опорного блока 8 конвейерной ленты отвода 7.

В задней части рамы основания 1 жестко закреплен шкаф автоматики 15, в верхней части которого жестко закреплена цилиндрическая стойка 16, в верхней части которой подвижно закреплена вертикальная светозвукосигнальная колонна 17. К цилиндрической стойке 16 подвижно прикреплена штанга 18, на которой подвижно закреплен пульт управления 19, выполненный в виде прямоугольной сенсорной ЖК-панели. Для обеспечения корректной и надежной работы отбраковщика 12 в боковой нижней части шкафа автоматики 15 жестко закреплен кран подачи воздуха для отбраковщика 20, к которому гибкий шланг 21 жестко присоединен одним концом, а другим концом жестко присоединен к отбраковщику 12.

Устройство работает следующим образом.

Настройка и управление установкой осуществляются с помощью пульта управления 19 с заложенной в него программой управления и настройки с соответствующим понятным, удобным и функциональным интерфейсом.

Перед включением установки с помощью пульта управления 19 необходимо ввести значения ключевых параметров работы: контрольного веса продукта, диапазон отклонений величины веса продукта, скорости транспортировки продукта и другие.

После включения и запуска установки система управления, расположенная в шкафу автоматики 15, включает вращение конвейерной ленты подачи 6, конвейерной ленты отвода 7 и конвейерной ленты взвешивания 10 и отслеживает посредством фотоэлектрического датчика наличия 11, расположенного на верхней внутренней поверхности передней защитной панели 5, поступление продукта на конвейерную ленту подачи 6. Как только продукт подошел к фотоэлектрическому датчику наличия 11, то есть продукт подошел к конвейерной ленте взвешивания 10, система управления опрашивает одноточечный тензодатчик, преобразующий величину веса продукта в электрический сигнал, измеряемый системой управления.

Если одноточечный тензодатчик показывает вес на конвейерной ленте взвешивания 10 больше 0, значит продукт находится на конвейерной ленте взвешивания 10 и готов к взвешиванию. При этом система управления включает непосредственно цикл взвешивания.

После фиксации величины веса продукта система управления отображает на пульте управления 19 вес продукта взвешенный, соответствующий заданным контрольным параметрам или вес, не соответствующий этим параметрам, количество единиц продукции, попавших на конвейерную ленту взвешивания 10, количество продукции соответствующего веса и количество продукции несоответствующего веса.

Если продукт не соответствует заданным параметрам веса, то после взвешивания, когда он поступит на конвейерную ленту отвода 7, он удаляется с нее отбраковщиком 12 с помощью телескопического штока 13.

Если расстояние между упаковками продукции меньше длины конвейерной ленты взвешивания 10, то, чтобы последующий продукт не попал на конвейерную ленту взвешивания 10 в момент взвешивания предыдущей единицы продукта, то есть пока действует цикл взвешивания, следующая упаковка задерживается на конвейерной ленте подачи 6, а конвейерная лента подачи 6 останавливается до момента выхода взвешиваемого продукта с конвейерной ленты взвешивания 10. Как только продукт покинул конвейерную ленту взвешивания 10, установка готова к приему следующей единицы продукции.

Для обеспечения информирования персонала о состоянии установки в процессе эксплуатации и для предотвращения аварийных ситуаций в конструкции установки предусмотрена вертикальная светозвукосигнальная колонна 17, которая может работать в различных режимах: при включении и готовности установки к работе включается зеленый мигающий свет; в нормальном режиме работы установки включается постоянный зеленый свет; при возникновении аварийного режима или аварийной ситуации включается постоянный красный свет со звуковой сигнализацией.

Положительный эффект предлагаемого устройства - установка позволяет производить непрерывные измерение веса и отбраковку в случае несоответствующего веса перемещаемых материалов, продукции и изделий на ленточных конвейерах, для повышения точности и скорости взвешивания при сохранении высокой производительности используемого оборудования за счет повышения уровня автоматизации технологического процесса. Это обеспечивается за счет использования в конструкции устройства отбраковщика, управляемого системой управления устройства, фотоэлектрического датчика наличия и одноточечного тензодатчика, передающих необходимую информацию о продукции на конвейерных лентах системе управления работой устройства. Это способствует интенсификации и повышению точности процессов измерения веса и отбраковки продукции, а также обеспечивает проведение процесса взвешивания и отбраковки продукции с одинаковой точностью на конвейерных линиях с различной производительностью.

Claims (1)

1. Установка для непрерывного измерения веса и отбраковки перемещаемой продукции на ленточных конвейерах, содержащая установленную на полу раму основания с регулируемыми по высоте опорными стойками, конвейерную ленту подачи, конвейерную ленту взвешивания, служащую в качестве измерительного участка, конвейерную ленту отвода, ролики, отличающаяся тем, что дополнительно содержит опорную плиту прямоугольной формы, жестко закрепленную на верхней части рамы основания, к которой с двух сторон жестко прикреплены задняя защитная панель и передняя защитная панель, выполненные в виде трапециевидных металлических щитков П-образного сечения, опорные блоки, выполненные в виде прямоугольных металлических корпусов и подвижно закрепленные на верхней части опорной плиты под конвейерными лентами подачи и отвода для надежного крепления роликов и выравнивания соответствующих конвейерных лент в горизонтальной плоскости, подвижную опору, выполненную в виде прямоугольной плиты, подвижно закрепленной на верхней части опорной плиты под конвейерной лентой взвешивания для надежного крепления роликов и выравнивания конвейерной ленты взвешивания в горизонтальной плоскости и обеспечения непрерывности процесса взвешивания продукции, фотоэлектрический датчик наличия, жестко закрепленный на верхней внутренней поверхности передней защитной панели, одноточечный тензодатчик, закрепленный на верхней части опорной плиты под подвижной опорой конвейерной ленты взвешивания, отбраковщик, жестко закрепленный на задней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, выполненный в виде телескопического пневматического цилиндра двухстороннего действия и снабженный телескопическим штоком для удаления продукции несоответствующего веса, склиз отбраковщика, выполненный в виде прямоугольной металлической пластины и жестко закрепленный на передней поверхности опорного блока конвейерной ленты отвода в верхней его части, шкаф автоматики, жестко закрепленный в задней части рамы основания, в верхней части которого жестко закреплена цилиндрическая стойка, в верхней части которой подвижно закреплена вертикальная светозвукосигнальная колонна, пульт управления, выполненный в виде прямоугольной сенсорной ЖК-панели и подвижно закрепленный на штанге, которая подвижно закреплена на цилиндрической стойке, кран подачи воздуха для отбраковщика, жестко закрепленный в боковой нижней части шкафа автоматики, гибкий шланг, одним концом жестко присоединенный к крану подачи воздуха для отбраковщика, а другим концом жестко присоединенный к отбраковщику.