SU1643946A1

SU1643946A1 - Device for automated weighing and batching of piece-products

Info

Publication number: SU1643946A1
Application number: SU884637638A
Authority: SU
Inventors: Виталий Ксенофонтович Битюков; Александр Егорович Емельянов; Евгений Дмитриевич Чертов
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1991-04-23

Abstract

Изобретение относитс к весоизмерительной технике и позвол ет повысить точность и производительность и упростить устройство дозировани штучных продуктов, например пельменей в коробки. Предварительно наполненные с небольшим недовесом 75 коробки 36 с пельмен ми пневмоконвейе- ром 1 подаютс на грузоприемную платформу 2 весоизмерительного узла, имеющего несущую платформу 7, в которую подаетс сжатый воздух. Платформа 7 удерживаетс электромагнитом 6, который при измерении веса отпускает ее, в результате чего платформа 7 совершает колебани , которые фиксируютс датчиком перемещени 8. Сигнал с датчика 8 преобразователь 9 преобразовывает в пропорциональное количество импульсов, поступающих в регистр 11, с помощью которого определ етс перевес , норма или недовес. При необходимости производитс добавка продукта, после чего коробки 36 с пельмен ми поступают по п невмоконвейеру 1 на контрольный весовой узел, где коробки с недопустимым отклонением по весу отбраковываютс . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to weighing technology and allows for improved accuracy and productivity and simplifies the device for dispensing piece products, such as dumplings in boxes. Pre-filled with a small underweight 75, boxes 36 with dumplings by pneumoconveyor 1 are fed to a load receiving platform 2 of a weighing unit having a carrying platform 7 to which compressed air is supplied. The platform 7 is held by the electromagnet 6, which, when measuring the weight, releases it, resulting in the platform 7 oscillates, which are detected by the displacement sensor 8. The signal from the sensor 8, the converter 9, converts into a proportional number of pulses fed to the register 11, which determines the odds , norm or underweight. If necessary, the product is added, after which the boxes 36 with the dumplings are delivered along a new weight conveyor 1 to the control weight unit, where the boxes with an unacceptable weight deviation are rejected. 2 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относится к весоизмерительной технике.The invention relates to a weight measuring technique.

Цель изобретения - повышение точности, увеличение производительности и упрощение устройства.The purpose of the invention is improving accuracy, increasing productivity and simplifying the device.

На фиг. 1 показана схема устройства для автоматического взвешивания и дозирования штучных продуктов; на фиг. 2 весоизмерительный узел, общий вид; на фиг, 3 - вид А на фиг. 2.In FIG. 1 shows a diagram of a device for automatically weighing and dispensing piece products; in FIG. 2 load measuring unit, general view; FIG. 3 is a view A of FIG. 2.

Устройство для автоматического взвешивания и дозирования штучных продуктов содержит пневмоконвейер 1, весоизмерительный узел, в состав которого входят грузоприемная платформа 2, фотодатчик 3, элемент 4 формирования задержки, ключ 5 цепи питания обмотки электромагнита 6, несущая платформа 7, датчик 8 перемещения, преобразователь 9 напряжение - частота, логический элемент И 10, сдвиговый регистр 1Т и элемент 12 сравнения, блок управления узлом дозирования, содержащий коммутатор 13, управляемый делитель 14 частоты, сдвиговый регистр 15, логические элементы И 16, вибропит'атели 17, фотодатчик 18, элемент 19 задержки, счетчик Перевес 20, счетчик Недовес .21 и счетчик 22 цикла, контрольный узел, в состав которого входят грузоприемная платформа 23, фотодатчик 24, элемент 25 задержки, ключ 26 цепи питания обмотки электромагнита 27, несущая платформа 28, датчик 29 перемещения, преобразователь 30 напряжение - частота, логический элемент И 31, сдвиговый регистр 32, элемент 33 сравнения, исполнительный механизм 34 подачи упаковок и исполнительный механизм 35 отбраковки упаковок.A device for automatically weighing and dispensing piece products contains a pneumatic conveyor 1, a weighing unit, which includes a load receiving platform 2, a photosensor 3, a delay forming element 4, a key 5 of the power supply circuit of the electromagnet winding 6, a supporting platform 7, a displacement sensor 8, a voltage transducer 9 - frequency, logic element And 10, shift register 1T and comparison element 12, control unit for the metering unit, comprising a switch 13, a controlled frequency divider 14, shift register 15, logic I 16 elements, vibration feeders 17, photosensor 18, delay element 19, Overweight counter 20, Underweight counter .21 and cycle counter 22, control unit, which includes the load receiving platform 23, photosensor 24, delay element 25, key 26 of the circuit the power of the winding of the electromagnet 27, the carrier platform 28, the displacement sensor 29, the voltage-frequency converter 30, the logic element And 31, the shift register 32, the comparison element 33, the packaging supply actuator 34 and the packaging rejection actuator 35.

Штучный продукт, например коробка с пельменями, обозначен позицией 36.A piece product, such as a box of ravioli, is indicated at 36.

Весоизмерительный узел (фиг. 2 и 3) содержит полую ось 37, закрепленную в подшипниках 38. Подвод воздуха в ось 37 осуществляется через штуцер 39. Пневмокамера платформы связана с полой осью 37 жесткими соединительными трубками 40. Грузоприемная платформа 2 имеет ограничительный буртик 41. Верхняя поверхность 42 платформы 2 перпендикулярна поверхности буртика 41 и имеет наклон в сторону оси 37. Платформа 2 плотно прилегает к рабочим поверхностям электромагнита 6 и несущей платформы 7. Платформа 7 имеет питающее отверстие 43 с карманом 44 и каналом 45.The weighing unit (Figs. 2 and 3) contains a hollow axis 37 fixed in bearings 38. Air is supplied to the axis 37 through the fitting 39. The platform air chamber is connected to the hollow axis 37 by rigid connecting tubes 40. The load receiving platform 2 has a restrictive shoulder 41. The upper the surface 42 of the platform 2 is perpendicular to the surface of the flange 41 and has an inclination towards the axis 37. The platform 2 fits snugly against the working surfaces of the electromagnet 6 and the supporting platform 7. The platform 7 has a feed hole 43 with a pocket 44 and a channel 45.

Устройство для автоматического взвешивания и дозирования штучных продуктов работает следующим образом.A device for automatically weighing and dispensing piece products works as follows.

Пельменные коробки 36, предварительно наполненные с помощью объемного фа совщика (не показан) пельменями до веса, отличающегося от заданного на 10-50 г, поступают на линию дозирования по пневмоконвейеру 1. Когда коробка полностью заходит на грузоприемную платформу 2 весоизмерительного узла, фотодатчик 3 посылает сигнал на элемент 4 задержки. Последний вырабатывает управляющий импульс длительностью, равной времени взвешивания упаковки, который поступает на управляющие входы ключа 5, элемента 12 сравнения, вход обнуления регистра 11, вход логического элемента И 10 и на исполнительный механизм 34.Dumpling boxes 36, pre-filled with a volume filler (not shown), dumplings to a weight different from the set by 10-50 g, are fed to the dosing line via pneumatic conveyor 1. When the box is fully inserted on the load-receiving platform 2 of the weighing unit, the photosensor 3 sends signal to delay element 4. The latter generates a control pulse with a duration equal to the weighing time of the package, which is supplied to the control inputs of the key 5, element 12 of the comparison, the input of the reset register 11, the input of the logical element And 10 and the actuator 34.

По этому импульсу регистр 11 обнуляется. элемент 12 запирается, логический элемент И 10 открывается, а ключ 5 отключает обмотку электромагнита 6 от цепи питания. Электромагнит 6 отпускает платформу 2, и последняя под действием силы, обусловленной давлением воздуха, находящегося в кармане несущей платформы 7, выходит из состояния покоя и совершает колебательные движения на’ воздушной прослойке вместе с находящейся на ней коробкой 36. Воздушная прослойка образуется между нижней поверхностью платформы 2 и верхним торцом платформы 7. Колебания платформы 2 являются затухающими и однозначно характеризуют вес находящейся на ней упаковки.At this pulse, register 11 is reset. the element 12 is locked, the logical element And 10 opens, and the key 5 disconnects the winding of the electromagnet 6 from the power circuit. The electromagnet 6 releases the platform 2, and the latter, under the action of the pressure caused by the pressure of the air in the pocket of the carrier platform 7, leaves the quiescent state and oscillates on the air gap together with the box 36 located on it. An air gap is formed between the lower surface of the platform 2 and the upper end of the platform 7. Oscillations of the platform 2 are damped and uniquely characterize the weight of the package located on it.

Колебания платформы 2 фиксируются датчиком 8 перемещения, уровень сигнала с которого тем больше, чем больше амплитуда колебаний этой платформы. Преобразователь 9 преобразует величину напряжения, поступающего с датчика 8. в соответствующее ей количество импульсов, которые поступают через логический элемент И 10 на регистр 11. Количество импульсов,· прошедших за время измерения на регистр 11, представляет собой интегральную оценку данного колебательного процесса и однозначно определяет массу упаковки. Выводы регистра 11 проградуированы в граммах и выделены в три области; перевес, норма и недовес. После прохождения импульса от элемента 4 логический элемент И 10 закрывается и не пропускаетсигнал на регистр 11, ключ 5 подключает обмотку электромагнита 6 к цепи питания, и последний восстанавливает начальное положение платформы 2. По заднему фронту импульса элемента 4 исполнительный механизм 34 подает на позицию взвешивания следующую коробку 36, элемент 12 сравнения отпирается, и сигнал от регистра 11 поступает на схему совпадения этого элемента. Если упаковка имеет вес, соответствующий норме, то сигнал с элемента 12 не поступает, и она проходит на контрольный узел без дозирования, Если упаковка имеет недовес, то сигнал с соответствующего выхода элемента 12 поступает на управляющий вход коммутатора 13, который включается и обегает выводы регистра 11, соответствующие области Недовес. На выходе коммутатора 13 формируются импульсы, количество которых соответствует недовесу упаковки до заданного веса в граммах. Эти импульсы поступают на делитель 14. Коэффициент деления делителя 14 является управляемым и соответствует по величине средней массе пельменя в граммах. Поэтому с выхода делителя 14 поступают импульсы, количество которых равно количеству недостающих до заданного веса в упаковке пельменей со средней массой. По окончании работы коммутатор 13 подает управляющий импульс на делитель 14, который приходит s исходное состояние. Импульсы от делителя 14 поступают на сдвиговый регистр 15. выходы которого связаны через логические элементы И 16 с исполнительными механизмами вибропитателей 17. Количество выходов регистра 15, на которых наблюдается сигнал, соответствующий логической 1, равно количеству импульсов, пришедших отделителя 14. Когда упаковка 36 занимает позицию дозирования, фотодатчик 18 подает сигнал на элемент 19 задержки, который формирует импульс, длительностью равный времени дозирования. По этому импульсу логические элементы И 16, на которые поданы с выводов регистра 15 сигналы логической 1, включают соответствующие вибропитатели 17. Происходит сброс заданной дозы пельменей в упаковку, По заднему фронту сигнала от элемента 19 регистр 15 обнуляется и логические элементы 14 16 закрываются.The oscillations of the platform 2 are detected by the displacement sensor 8, the signal level from which is greater, the greater the amplitude of the oscillations of this platform. The Converter 9 converts the voltage supplied from the sensor 8. to the corresponding number of pulses that enter through the logic element And 10 to the register 11. The number of pulses passed through the measurement 11 to the register 11 is an integral assessment of this oscillatory process and uniquely determines weight of packaging. The findings of register 11 are calibrated in grams and highlighted in three areas; overweight, norm and underweight. After the passage of the pulse from element 4, the logic element And 10 is closed and the signal is not passed to register 11, the key 5 connects the winding of the electromagnet 6 to the power circuit, and the latter restores the initial position of the platform 2. At the trailing edge of the pulse of element 4, the actuator 34 delivers the following to the weighing position: box 36, the comparison element 12 is unlocked, and the signal from the register 11 is fed to the matching circuit of this element. If the package has a weight that corresponds to the norm, then the signal from the element 12 does not arrive, and it passes to the control unit without dosing, If the package has an underweight, then the signal from the corresponding output of the element 12 is fed to the control input of the switch 13, which turns on and runs around the register outputs 11, the corresponding area of underweight. At the output of the switch 13, pulses are formed, the number of which corresponds to the underweight of the package to a given weight in grams. These pulses are fed to the divider 14. The division coefficient of the divider 14 is controllable and corresponds in magnitude to the average mass of dumplings in grams. Therefore, pulses 14 arrive at the output of the divider 14, the number of which is equal to the number of dumplings with an average weight missing to a given weight in the package. At the end of the operation, the switch 13 supplies a control pulse to the divider 14, which comes in its original state. The pulses from the divider 14 are fed to the shift register 15. The outputs of which are connected through logic elements AND 16 to the actuators of the vibratory feeders 17. The number of outputs of the register 15, on which a signal corresponding to logic 1 is observed, is equal to the number of pulses received by the separator 14. When the package 36 takes the dispensing position, the photosensor 18 provides a signal to the delay element 19, which generates a pulse with a duration equal to the dispensing time. According to this pulse, the logical elements And 16, to which the signals of logical 1 are supplied from the terminals of the register 15, turn on the corresponding vibratory feeders 17. The set dose of dumplings is dumped into the package.At the trailing edge of the signal from the element 19, the register 15 is reset and the logical elements 14 16 are closed.

Далее коробка 36 поступает на контрольный узел, где взвешивается аналогично взвешиванию на весоизмерительном узле. После прохождения импульса от элемента 25 задержки выход регистра 32 подключается к схеме совпадения элемента 33 сравнения. Если вес упаковки соответствует норме, то сигнал от элемента 33 не поступает, и упаковка проходит далее по пневмоконвейеру 1. Если вес упаковки с недовесом или перевесом, то сигнал с соответствующего выхода элемента 33 поступает на исполнительный механизм 35 отбраковки упаковок, который струями сжатого воздуха удаляет данную упаковку с пневмоконвейера 1.Next, the box 36 enters the control unit, where it is weighed similarly to weighing on the weighing unit. After the passage of the pulse from the delay element 25, the output of the register 32 is connected to the matching circuit of the comparison element 33. If the weight of the package corresponds to the norm, then the signal from the element 33 does not arrive, and the package passes further along the pneumatic conveyor 1. If the weight of the package is underweight or overweight, the signal from the corresponding output of the element 33 goes to the actuator 35 for rejecting the packages, which removes compressed air this packaging from the pneumatic conveyor 1.

Коррекция коэффициента деления делителя 14 частоты осуществляется следующим образом.The correction of the division ratio of the frequency divider 14 is as follows.

Сигнал о перевесе или недовесе упаковки 36 с выходов элемента 33 сравнения поступает на соответствующие суммирующие входы счетчика Перевес 20 или счетчика Недовес 21. Если в течение определенного количества дозированной, напри'Мер десяти, сигнал на счетчике 20 или 21 превысил допустимую норму отклонения веса упаковок, например более трех перевесов или трех недовесов, что говорит о тенденции изменения средней массы пельменя, то сигнал от счетчика 20 или 21 поступает на соответствующий управляющий вход делителя 14. В случае, если сигнал на делитель 14 поступил от счетчика Перевес 20, то коэффициент деления увеличивается на единицу, а если от счетчика Недовес 21, уменьшается на ту же величину.A signal about the overweight or underweight of the package 36 from the outputs of the comparison element 33 is sent to the corresponding summing inputs of the counter Overweight 20 or the counter Underweight 21. If, within a certain amount of dosed, for example, Measure 10, the signal on the counter 20 or 21 exceeded the permissible norm of deviation of the weight of the packages, for example, more than three overweights or three underweights, which indicates a trend in the average mass of dumplings, the signal from the counter 20 or 21 is fed to the corresponding control input of the divider 14. In the event that the signal to the divider 14 came from the counterweight Overweight 20, then the division coefficient increases by one, and if from the counter Underweight 21, decreases by the same amount.

Количество дозирований, в течение которого определяется тенденция изменения, средней массы пельменя, задается и контролируется счетчиком 22 цикла. Количество дозирований учитывается счетчиком 22 по управляющему импульсу коммутатора 13. Если в течение данного цикла сигнала от счетчика 20 или 21 не поступило, то счетчик 22 их обнуляет. Сигнал от счетчика 20 илиThe number of dosages, during which the trend of change is determined, the average weight of the dumplings, is set and controlled by the counter 22 cycles. The number of dosages is taken into account by the counter 22 according to the control pulse of the switch 13. If during the given cycle there was no signal from the counter 20 or 21, then the counter 22 resets them. Signal from counter 20 or

21, идущий на делитель 14, обнуляет счетчик21, going to the divider 14, resets the counter

22. Это необходимо для увеличения быстродействия коррекции.22. This is necessary to increase the speed of correction.

Для исключения ложной коррекции коэффициента деления делителя 14, вызванной поступлением на линию дозирования упаковок с перевесом, выход Перевес элемента 12 сравнения соединен с вычитающим входом счетчика Перевес 20. При прохождении весоизмерительного устройства упаковкой, вес которой соответствует перевесу, сигнал на счетчике 20 уменьшается на единицу, а после прохождения контрольного устройства увеличивается на ту же величину. Таким образом, полезный сигнал на счетчике 20 не изменяется.To eliminate the false correction of the division ratio of the divider 14, caused by the arrival of overweight packages on the dosing line, the overweight of the comparison element 12 is connected to the subtracting input of the overweight counter 20. When the weighing device passes the packaging, the weight of which corresponds to the overweight, the signal on the counter 20 decreases by one, and after passing the control device increases by the same amount. Thus, the useful signal on the counter 20 does not change.

Весоизмерительный узел работает следующим образом.The weighing unit operates as follows.

При подаче воздуха в полую ось 37 он истекает из отверстий в верхней поверхности 42 платформы 2 и ограничительного буртика 41. Упаковка 36, заходя на платформу 2·, приближается к ограничительному буртику 41 и занимает определенное положение благодаря скатывающей силе, возникающей из-за наклона поверхности 42 в сторону оси 37. Воздушная прослойка исключает контакт упаковки с платформой 2 и не препятствует ее движению. Когда на обмотку электромагнита 6 подано напряжение, он притягивает платформу 2 к несущей платформе 7. Воздух, истекая из отверстия 43, создает в кармане 44 избыточное давлениеWhen air is supplied to the hollow axis 37, it flows out of the holes in the upper surface 42 of the platform 2 and the restrictive shoulder 41. The package 36, entering the platform 2 ·, approaches the restrictive shoulder 41 and occupies a certain position due to the rolling force due to the inclination of the surface 42 towards the axis 37. The air gap eliminates the contact of the package with the platform 2 and does not impede its movement. When voltage is applied to the winding of the electromagnet 6, it draws the platform 2 to the supporting platform 7. The air flowing out of the hole 43 creates excess pressure in the pocket 44

Ро. Давление Р_о стабилизируется, когда расход воздуха через отверстие 43 будет равен расходу воздуха через канал 45, Давление Ро создает силу F,которая направлена на отрыв платформы 2 от платформы 7, Несущая платформа 7 выполнена подвижной вдоль линии, перпендикулярной движению упаковки в плоскости ее торца, и снабжена узлом 46 смены диапазона измерений, представляющим собой проградуированный микровинт. С помощью узла 46 изменяется плечо приложения силы F относительно оси 37, что позволяет менять диапазон измерений.Po. The pressure P _o stabilizes when the air flow through the opening 43 is equal to the air flow through the channel 45, The pressure Po creates a force F, which is aimed at the separation of the platform 2 from the platform 7, the Bearing platform 7 is made movable along a line perpendicular to the movement of the package in the plane of its end , and is equipped with a unit 46 for changing the measuring range, which is a graduated microscrew. Using the node 46, the shoulder of the application of the force F relative to the axis 37 is changed, which allows you to change the measurement range.

Claims

Claim

1. A device for automatic weighing and batching of piece products, comprising a dosing unit with vibratory feeders, a conveyor, weighing and control units and a dosing control unit, characterized in that, in order to improve accuracy, increase productivity and simplify, an actuating feed mechanism is introduced into it packages and the actuator for rejecting packages, the conveyor is pneumatic in the form of three separate sections, the load measuring and control units are identical, each in Idea of a pneumatic receiving platform, supported by a supporting pneumatic platform and an electromagnet and equipped with a displacement sensor and a package control photosensor, a delay element, an electromagnet power switch, a voltage-frequency converter, element 14, a shift register and an element for comparison, the output of the displacement sensor being connected to the input of the converter voltage - frequency, the output of which through the AND element is connected to the input of the shift register, the output of which is connected. to the input of the comparison element, photo a package control sensor is connected to a delay element, the output of which is connected to the control inputs of the actuator for supplying packages, an electromagnet power key, an And element, a shift register and a comparison element, and a dosing control unit is made in the form of a switch, a controlled frequency divider, a shift register, logical elements And, a packing control photosensor, a delay element, a cycle counter, and Overweight and Underweight meters, with the switch inputs connected to the shift register output and one output one of the comparison element of the weighing unit, the other output of which is connected to the subtracting input of the Counterweight counter, the summing input of which and the actuating mechanism for rejecting packages are connected to one output of the comparison element of the control node, the other output of which is connected to the summing input of the Counterweight counterweight, the outputs of the Counterweight and Negative meters are connected to the corresponding inputs of the controlled frequency divider and cycle counter, the output of which is connected to the reset inputs of the Overweight and Underweight meters, the output of the switch It is connected to the input of the cycle counter and the input of the controlled frequency divider, the output of which is connected to one input of the shift register, the output of the packaging control photosensor is connected through the delay element to one inputs of the logic elements AND and another input of the shift register, the outputs of which are connected to other inputs of the logic elements AND, outputs which are connected to the vibrating feeders of the dosing unit.

2. The device according to p. 1, with the exception that the load-receiving platform is made in the form of a separate section of a pneumatic conveyor with a restrictive collar and mounted on a hollow axis of rotation parallel to the conveyor, and its upper surface is perpendicular the lateral surface of the bounding collar and at an angle to the conveyor plane towards the hollow axis of rotation.

3. The device according to π. 1, with the exception of those. that the carrier platform is made movable in the direction perpendicular to the axis of the conveyor, and is equipped with a node for changing the measurement range in the form of a microscrew. in its upper part there is a hole with a pocket located under the lower plane of the cargo receiving platform, and the pocket is in communication with the atmosphere.

View

Compressed Dose

FIG. I * 0 Un