СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛЕЙМЕНИЕМ ПЛОЩАДИ КОЖ Российский патент 1997 года по МПК C14B1/56 G01B11/28 

Предлагаемый способ управления клеймением кож относится к средствам автоматизации процесса измерения площади движущихся плоских материалов и нанесении измеренных данных на поверхность этих материалов и может быть использован в легкой промышленности для клеймения кож.

Известен способ управления клеймением кож, заключающийся в том, что расправленную кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, ориентируют технологическое место клеймения (ТМК) на коже под клеймельное устройство, измеряют периодически ширину движущейся кожи, по полученным значениям ширины определяют площадь кожи, формируют сигналы "начало" и "конец" кожи, оценивают соответствие ТМК месту расположения клеймельного устройства с помощью индикатора зоны клеймения, расположенного за зоной измерения. Сигналом "конец кожи" включают транспортное запаздывание, устанавливают исполнительные органы клеймельного устройства в положение, соответствующее измеренной площади, а по истечении транспортного запаздывания и отсутствии сигнала с индикатора зоны клеймения прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение на ТМК исполнительными органами и отжимают кожу [1]
Недостатком данного способа является невысокая производительность из-за ручной ориентации кожи под индикатор зоны клеймения, а также из-за повторных измерений и клеймений неотклейменных кож, у которых ТМК не попала под индикатор зоны клеймения.

Известен также способ управления клеймением площади кож [2] Заключающийся в том, что кожу перемещают последовательно под измерительным устройством, индикатором зоны клеймения и клеймельным устройством ориентируют технологическое место клеймения (ТМК) под индикатор зоны клеймения, расположенный на линии установки клеймельного устройства, измеряют периодически ширину движущейся кожи, по полученным значениям. Ширины определяют площадь кожи, формируют сигналы "начало" и "конец кожи", сигналом "конец кожи" включают транспортное запаздывание, устанавливают исполнительные органы клеймельного устройства в положение, соответствующее измеренной площади, а по истечении транспортного запаздывания и отсутствии сигнала с индикатора зоны клеймения прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение на ТМК исполнительными органами и отжимают кожу, причем автоматически запоминают интервал времени между сигналами "конец кожи" и "начало" и запрещают измерение и подсчет площади. Этот способ принят за прототип.

Недостатком способа является невысокая производительность из-за ручной ориентации кожи под индикатор зоны клеймения, а также вследствии этого из-за повторных измерений кож, у которых ТМК не попала под индикатора зоны клеймения.

Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения ручного труда и повышения уровня автоматизации.

Для этого в способе, заключающемся в том, что кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, измеряют периодически ширину движущейся кожи, по полученным значениям ширины определяют площадь кожи, формируют сигналы "начало" и "конец кожи", запоминают интервал времени между сигналами "конец кожи" и "начало" и запрещают измерение в этом интервале времени, сигналом "конец кожи" включают транспортное запаздывание, устанавливают исполнительные органы клеймельного устройства в положение соответствующее измеренной площади, а по истечении транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение на ТМК исполнительными органами и отжимают кожу, при этом параллельно процессу измерения каждое измеренное значение ширины дополнительно представляют в виде информационных моделей, которые поочередно запоминают и последовательно перемещают по n позициям памяти, а в период транспортного запаздывания по информационным моделям измеренных значений ширины и информационной модели клеймельного устройства определяют координату расположения ТМК кожи по ширине в плоскости движения, перемещают клеймельное устройство в направлении, перпендикулярном движению кожи, в координату местонахождения ТМК, останавливают клеймельное устройство и ожидают окончания транспортного запаздывания. Координату расположения ТМК определяют путем считывания информационной модели ширины с первой из n позиции памяти, берут информационную модель клеймельного устройства и перемещают ее последовательными шагами по информационной модели ширины, подсчитывают количество шагов, в каждом шаге производят сравнение информационных моделей и при их равенстве прекращают перемещение информационной модели клеймельного устройства, а координату ТМК определяют из выражения:
N m•k
где m количество подсчитанных шагов,
k величина элемента разложения площади по ширине в измерителе ширины,
N координата расположения ТМК по ширине плоскости движения.

Количество позиций памяти для хранения информационных моделей ширины определяют заранее экспериментально из выражения:

где Δl расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины,
l_о размер цифр по высоте на исполнительных органах клеймельного устройства,
l_эи предварительно экспериментально измеренное значение длины "кончика" кожи, на котором располагается ТМК,
n количество позиций памяти для хранения информационных моделей ширины кожи.

На фиг.1 представлена структурная схема способа, на фиг.2 контур кожи с измеренным сечением по ширине и технологическим местом клеймения (ТМК), на фиг. 3 пример расположения отклейменных цифр площади, на фиг.4 операция сравнения информационной модели значений ширины (ИМШ) и информационной модели клеймельного устройства (ИМКУ), на фиг.5 структурная электрическая схема блока определения координаты ТМК, на фиг.6 алгоритм определения координаты ТМК.

На чертежах приняты следующие обозначения:
1 струнный транспортер со струнами 2;
3 измеритель ширины кожи с выходными данными ИШ;
4 технологическое место клеймения ТМК;
5 движущиеся кожи;
6 зона клеймения;
7 клеймельное устройство;
8 датчик перемещения с сигналом Дп;
9 логический блок, формирующий сигналы KK конец кожи и H начало и связанный своими входами с блоками 3 и 8;
10 блок транспортного запаздывания с выходным сигналом ТЗ;
11 блок определения площади кожи;
12 блок управления исполнительными органами клеймельного устройства;
13 блок определения координаты технологического места клеймения БОКТМК;
14, 15, 16 и 22 схемы задержек;
17₁ 17_n блок памяти из n последовательно соединенных ячеек (регистров) с параллельным переносом информации;
18 параллельно-последовательный регистр;
19 генератор импульсов;
20 схема "И";
21 счетчик шагов смещения информационной модели ширины;
23 триггер;
24 блок сравнения;
25 регистр хранения информационной модели клеймельного устройства;
S_и значение измеренной площади текучей кожи;
KK сигнал "конец кожи";
H сигнал "начало";
КТМК информация о координате ТМК;
У₁ сигналы обратной связи с клеймельного устройства;
S_ну сигналы управления механизмами набора площади кожи;
У₂ сигналы управления перемещением клеймельного устройства и прижима;
У₃ сигнал управления прижимом (клеймением);
Δl расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины;
l_эи предварительно экспериментально измеренное значение длины кончика кожи, на котором располагается ТМК;
ИМШ информационная модель ширины;
ИМКУ информационная модель клеймельного устройства
l_о размер цифр по высоте на исполнительных органах клеймельного устройства;
L ширина транспортера.

Информационная модель ширины (ИМШ) это количество единиц двоичной информации, соответствующее измеренному значению ширины кожи и размещенное, например, в регистре, адекватно размещению этого значения ширины кожи по ширине транспортера. На фиг.2 на участке Δl модель ИМШ представляется кодом 011110. Информационная модель клеймельного устройства (ИМКУ) для клеймения площади в виде трех десятичных разрядов представляется кодом 111.

Управление клеймением площади кожи по данному способу осуществляется следующим образом. Кожу 5 перемещают струнным транспортером 1 под измерителем ширины кожи 3, с помощью сигналов Д_п с датчика перемещения 8 периодически измеряют ширины кожи и на выходе измерителем ширины 3 формируют значения измеренной ширины ИШ (фиг.1). В блоке 9 автоматически вырабатываются по значениям ИШ сигналы KK и H, а в блоке 11 подсчитывается площадь путем суммирования значений ИШ. По сигналу KK включают в работу блок транспортного запаздывания 10, а в блоке 12 по сигналу KK и S_и вырабатывают сигналы управления механизмами набора площади в клеймельном устройстве 7, отработка которых контролируется сигналами обратной связи, поступающими по шине У₁. Каждое измеренное значение ширины поступает в блок 13, где его в виде информационной модели запоминают и перемещают по n ячейкам памяти. С появлением сигнала KK выбирается то значение ширины (та ИМШ), которое находится на линии ТМК. Выбранную ИМШ сравнивают с ИМКУ и шагами перемещают ее по ИМКУ. При совпадении моделей блок 13 выдает сигнал "строб" и координату ТМК в блок управления 12. По этой информации в блоке 12 вырабатывается сигнал У₂, включающий перемещение клеймельного устройства 7 и прижима (на чертежах не показан) в поперечном направлении относительно движения кожи. Отключение сигнала У₂ осуществляют с учетом сигналов обратной связи, поступающих по шине У₁. По истечении транспортного запаздывания на выходе блока 10 формируют сигнал ТЗ, по которому в блоке 12 вырабатывают сигнал У₃, включающий в работу ПРИЖИМ, происходит прижатие кожи к клеймельному устройству и нанесение клейма на ТМК. При поступлении очередной кожи в зону измерения в блоке 9 вырабатывается сигнал H (начало кожи) и все повторяется вышеописанным образом. Содержание блока определения координаты технологического места клеймения 13 показано на фиг.5. Его работа осуществляется следующим образом. С каждым сигналом Д_п в первую ячейку памяти 17₁ переписывают содержимое ячейки 17₂, через время, определяемое схемой задержки 14, в ячейку памяти 17₂ переписывают содержимое ячейки с более старшим адресом и так далее. Через время, определяемое схемами задержки 14 16, в ячейку памяти 17_n записывают значение очередной ИМШ. Таким образом, в памяти 17 в любой момент времени будет находится "n" значений ИМШ. Число n определяют заранее, используя выражение:

где значения l_о, l_эи, Δl берут из соображений, приведенных на фиг.2 и 3. С приходом сигнала КК значение ИМШ из ячейки памяти 17₁ переписывают в регистр 18. Через время, определяемое схемой задержки 22, устанавливают в единичное состояние триггер 23, отчего на выходе схемы И 20 появится серия импульсов с генератора 19. Эти импульсы осуществляют последовательный сдвиг информации в регистре 18, например, влево и подсчитываются счетчиком 21. В блоке 24 происходит сравнение двух информационных моделей: ИМШ и ИМКУ, посылающих сигналы соответственно с регистра 18 и регистра хранения ИМКУ 25. Процесс сравнения может осуществляться перемещением ИМШ при неподвижной ИМКУ или перемещением ИМКУ при неподвижной ИМШ. На фиг.4 представлен процесс сравнения по шагам с перемещением влево ИМШ в соответствии со схемой на фиг. 5. В момент равенства информаций ИМШ и ИМКУ на выходе блока 24 формируют сигнал "строб" и перебрасывают триггер 23 в нулевое состояние, отчего закрывается схема И 20. В счетчике 21 записана координата ТМК, причем она может быть выражена в линейных единицах при приеме в блоке управления 12 по следующему выражению:
N m•k
где m количество шагов перемещения ИМШ;
k величина шага перемещения, равная величине элемента расположения площади по ширине в измерителе ширины;
N координата расположения ТМК по ширине транспортера.

Блок 13 может быть реализован и на ЭВМ. Один из алгоритмов его работы представлен на фиг.6.

В предложенном способе управления клеймением площади кожи не требуется ручная ориентация ТМК кожи, координату ТМК определяют автоматически, используя ИМШ и ИМКУ и в период транспортного запаздывания перемещают клеймельное устройство в точку нахождения ТМК, т.е. исключаются повторные транспортирование, измерение и клеймение кож, отчего повышается производительность измерительных комплексов. Снижение требований ориентации приводит к сокращению ручного труда при укладке кожи на транспортер и, в свою очередь, позволяет автоматизировать этот участок, т.е. повышается уровень автоматизации.

Способ управления клеймением площади кож относится к области автоматизации процесса измерения площади движущихся плоских материалов и нанесения измеренных данных на поверхность этих материалов и может быть использован в легкой промышленности для измерения и клеймения кож. Способ заключается в том, что кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, измеряют периодически ширину кожи, вычисляют площадь, формируют сигнал "конец кожи", которым включают транспортное запаздывание, автоматически определяют технологическое место клеймения (ТМК), перемещают клеймельное устройство в координату ТМК, набирают значение площади и по окончании транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству и осуществляют клеймение. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ управления клеймением площади кож, заключающийся в том, что кожу перемещают последовательно под измерительным и клеймельным устройствами, измеряют периодически ширину движущейся кожи, по полученным значениям ширины определяют площадь кожи, формируют сигналы "начало" и "конец кожи", запоминают интервал времени между сигналами "конец кожи" и "начало" и запрещают измерение в этом интервале времени, сигналом "конец кожи" включают транспортное запаздывание и устанавливаюи исполнительные органы клеймельного устройства в положение, соответствующее измеренной площади, а по истечении транспортного запаздывания прижимают кожу к клеймельному устройству, производят клеймение на технологическом месте клеймения исполнительными органами и отжигают кожу, отличающийся тем, что параллельно процессу измерения каждое измеренное значение ширины дополнительно представляют в виде информационных моделей, которые поочередно запоминают и последовательно перемещают по n позициям памяти, а в период транспортного запаздывания по информационным моделям измеренных значений ширины и информационной модели клеймельного устройства определяют координату расположения технологического места клеймения кожи по ширине плоскости движения, перемещают клеймельное устройство в направлении, перпендикулярном движению кожи, в координату нахождения технологического места клеймения, останавливают клеймельное устройство и ожидают окончания транспортного запаздывания. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что координату расположения технологического места клеймения определяют путем считывания информационной модели ширины с первой из n позиций памяти, берут информационную модель клеймельного устройства и последовательными шагами перемещают первую модель относительно второй, подсчитывают количество шагов, в каждом шаге производят сравнение моделей и при их равенстве прекращают перемещение, а координату технологического места клеймения N определяют из выражения
N m • K
где m количество подсчитанных шагов;
K величина элемента разложения площади по ширине кожи в измерителе ширины. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что количество позиций памяти n для хранения информационных моделей ширины определяют заранее экспериментально из выражения

2l_о ≅ l ≅ l_э и
где Δl - расстояние по длине кожи, через которое производят измерение ширины;
l_о размер цифр по высоте на исполнительных органах клеймельного устройства;
l_э и экспериментально измеренное значение длины "кончика" кожи, на котором располагается технологическое место клеймения;
n количество позиций памяти для хранения информационных моделей ширины кожи.