Весоизмерительное сортировочное устройство Советский патент 1983 года по МПК G01G13/28 

Изобретение относится к весоизмерительным сортировочным устройствам.

Известно весоизмерительное сортировочное устройство, содержащее механизм загрузки и сортировки, кинематически связанный с соответствущими измерительно-весовыми блоками, соединенными через первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блоками регистрации весовых групп, блоко контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий CllНедостатком известного устройства является невысокая точность измерения веса.

Цель изобретения - повышение точности измерения веса.

ч Поставленная цель достигается тем, что весоизмерительное сортировочное устройство, содержащее механизм загрузки и. сортировки, кинематически связанный с соответствующими измерительно-весовыми блоками, соединенными через первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блоками регистрации весовых групп,блоко контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий, имеет вторые .блоки преобразования импульсов, блок запуска механизма замены изделия и блоки запуска механизмов разгрузки, кинематически соединенные с механизмом 1 загрузки и сортировки, при этом выходы первых блоков преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки преобразования импульсов связаны с информационными входами блока управления, управляющий вход которого подключен дополнительно к выходу генератора импульсов, причем первый выход блока управления соединен с входом блока запуска механизма замены изделия, а вторые выходы блока управления подключены к входам соответствующих блоков запуска механизмов разгрузки.

На фиг. 1 приведена блок-;схема весоизмерительного сортировочного устройства; на фиг. 2 и 3 - соответственно кинематическая и принципиальная электрическая схема устройCTBaf на фиг. 4 приведена временная диаграмма работы устройства; на фиг. 5 - поворотный ДИСК; вид сверху

Блок-схейа устройства (фиг. ) содержит генератор 1 импульсов, измерительно-весовые блоки 2, первые блоки 3 преобразования импульсов, модуляционные входы которых соединены с выходом генератора 1 импульсов, а модулирующие входы - с выходами соответствующих весовых блоко.в 2, блоки 4 регистрации весовых групп

вторые блоки 5 преобразования импульсов , блок 6 контроля которых подключен к выходам соответствующих блоков 3, а выходы - к соответствующим входам блока 7 управления, блок 8 запуска механизма замены изделия, блоки 9 запуска механизмов разгрузки, электромагниты 10 и вибратор 11, подключенные к соответствующим выходам, блока 7 управления.

Кинематическая схема устройства содержит приемные накопители 12, установленные на соответствующих датчиках 13 блоков 2, Механизмы разгрузки, состоящие из соответствующих блоков запуска 9 (фиг. 1) и пневмопинцетов 14 по числу приемных накопителей 12, узел сбора, состоящий из неподвижной воронка 15, установленный между накопителями 12, и транспортеров 16 и 17, механизм загрузки, состоящий из вибробункера 18 и пневмопинцета 19, поворотную воронку 20 с наклонным желобом 21, заканчивающимся ковшом 22 с разъемным днищем, кронштейн 23 и ролик 24, взаимодействующие с якорями электромагнитов 10, укрепленных на накопителях 12, установочный стол 25 с закрепленными на нем датчиками 13, механизм замены, состоящий из блока 8 запуска (фиг. 1), электродвигателя 26, редуктора 27, поворотного диска 28 с гнездами для приемныз накопителей | 12 и выдвижного упора (не показан). С пневмопинцетом 19 жестко связан кулачок 29, взаимодействующий через толкатель 30 с переключателем 31 с нормально замкнутыми 32 и 33 нормально разомкнутыми 34 и 35 контакт ами.

Электрическая схема устройства содержит также разветвленный сердечник 36 балансного типа с обмотками 37-40 смещения, подключенными к соответствующим потенциометрам 41-43 выходными обмотками 44-48 и обмотку 49 переключения.

Сердечник 36 из магнитного материала с непрямоугольной петлей гистерезиса (НПГ) имеет вид замкнутого магнитопровода с :;ёсколькими парами периферийных отверстий 50-52. Сечение неразветвленных участков сердечника равно сечению одной из перемыче периферийных отверстий 50-52. По неразветвленному контуру сердечник 36 охвачен обмоткой 49, внутренние перемычки отверстий 50 и 51 охвачены обмотками 37 и 38 смещения I Внутренняя и внешняя перемычки одного из отверстий 52 охвачены обмотками 39 и 40 смещения соответственно. Обмотка 49через контакты 34 и 35 переключателя 31 подключена к генератору 1 импульсов, представляющему собой источник однопрлярных импульсов тока

постоянной амплитуды и длительности, а обмотки 37-40 - к потенциометрам 41 и 42 соответственно. При этом обмотки 38 являются обмотками смещения верхних, а обмотки 37 - обмотками смещения нижних пределов диапазонов амплитуд импульсов. Обмотки 43 соединены попарно последовательно согласно и подключены к выходам соответствующих блоков 3, число которых равно числу приемных накопителей 12. При этом обмотки 43 охватывают внешние перемычки отверстий 50 и 51 так, что контролируемые в них токи создают вокруг, данных отверстий магнитодвижущие силы (МДС) против часовой стрелки. Выходные обмотки 44 и 45 размещены на всех отверстиях« входящих в пары 50 и 51 и внутри каждой пары охватывают перемычки между отверстиями. .

Выходная обмотка 47 охватывает восьмеркой одно из отверстий 52,. а .выходная обмотка 46 - сердечник 36 по неразветвленному контуру. Соединенные последовательно согласно В1дходные обкютки 45 и последовательно встречно к ним обмотки 46 и 47 образуют магнитный пороговый элемент. Число витков обмоток 45 отражают веса, число витков обмоток 46 и 47 - порог. Каждая из выходных обмоток 48 состоит из двух включенных последовательно согласно секций. В свою очередь, каждая из указанных секций охватывает последовательно встречно (восьмеркой) внутреннюю и внешнюю перемычки соответствукнцих отверстий 50 и 51.

Один из возможных вариантов схемы блока 7 управления содержит триг,геры 53-56, разделительные диоды 5759, генератор 60 задержанного Г сигнала и переключатель 31 с нормально замкнутыми 32 и 33 и йормёшьно разомкнутыми 34 и 35 контактаиш. Каждая из выходных обмоток 44 (число которых равно числу Приемных накопителей 12) подключена к входам установки О триггеров 53 и 54. Каждая из выходных обмоток 48 (число которых также равно числу накопителей 12) подключена через соответствующий Диод 58 к входу установки 1 триггера 54, а через соответствующий диод 57 - к входу установки 1 триггера 53. Выходные обмотки 45-47 через диод 59 подключены к входу установки 1 триггера 55. Единичные выходы триггеров 53 заведены на входы соответствующих электромагнитов 10. Единичные выходы триггеров 54 заведены на входы соответств оощих блоков 9 запуска механизмов разгрузки. Единичный выход триггера 55.заведен на вход блока 8 запуска механизма замены и на

вход генератора задержанного сигнала 60, выход которого подключен на вход установки О данного триггера. Входы установки О и 1 триггера 56 через контакты 34 и 35, 32 и 33 переключателя 31 могут подключаться к выходу генератора 1. Единичный выход триггера 56 подключен к вибратоРУ 11.

В устройстве вращение кулачка 29

и.пневмопинцетов 14 жестко засинхронизйровано с вращением воронки 20, т.е. за одно и то же время ij, они совершают один полный оборот 1ФИГ. 4) . В промежутке времени t, при котором

устройство работает в режиме Контроль веса, замкнуты контакты 34 и,. 33 переключателя 31 и вибратор 11 от-; ключен. В промежутке времени tj, при котором устройство работает в режиме

Перераспределение предметов, замкнуты контакты 32 и 33 переключателя 31 и включен вибратор 11. Последний во включенном состоянии обеспечивает вибрацию установочного стола 25 для облегчения, съема предметов

пневмопинцетами 14 из приемных накопителей 12.

Механизм подачи изделий содержит электромагниты 10 и вибратор- 11, при

этом выходы первых блоков 3 преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки 5 преобразования импульсов связаны с информационными входаида блока 7 управления, управляю|щий вход которого подключен дополнительно к выходу генератора 1 импульсов, причем первый выход блока 7 управления соединен с входом блока 8 запуска механизма замены .изделия, .а вторые выходы блока 7 управления

подключены к входам соответствующих блоков 9 запуска механизмов разгрузки.

После включения устройство работает следующим образом.

Перед началом работы все триггеры 53-56 находятся в состоянии О. Приемные накопителя 12, предварительно заполненные мелкими предметами разного объема и веса, при помсмци

подающего транспортера (не показан) размещаются на датчиках 13 установочного стола 25. При этом общий вес предметов во всех приемных накопителях 12 известен и равен некоторой

величине Рцбщ Функция предлагаемого устройства заключается в перераспределении предметов между приг емными накопителями 12 для выполнения указанного условия.

С начсшом работы устройства в

режиме Контроль веса (т.е. промежутка времени t кулачок 29. через толкатель 30 замыкает контакты 34 и 35 переключателя 31 и однополярные импульсы перемагничивания поступают с генератора 1 в обмотку 49

переключения. В результате в неразветвленных участках балансного сердечника 36 магнитный поток изменяется от некоторого значения максимального значения ° ратно. Предположим, что при этом магнитный поток в сердечнике замыкается по часовой стрелке. Часть изменяющегося магнитного потока пересекает обмотки смещения 37 и 38, в результате чего в них начинают протекать токи индукции. Создаваемые этими токами. МДС направлены навстречу потокозадающей МДС обмотки 49 и , СУ1едовательно, препятствуют перемагничиванию сердечника по внутренним перемычкам отверстий .,50 и 51. Чем сильнее влияние размагничивающей -МДС обмоток 37 и 38 смещения (большее число витков обмоток смещения, меньшее сопротивление короткозамкнутых витков и т.д.), тем больше изменяется магнитный поток, проходящий по внешним перемычкам отверстий 50 и 51; МДС обмоток 43 контроля также направлена навстречу МДС обмотки 49 и препятствует перемагничиванию сердечника

36по внешним перемычкам отверстий 50 и 51.

Меняя потенциометрами 41 величины индуцируемлх токов в обмотках

37и 38, можно менять траекторию Зс1мыкания изменяющегося в сердечнике 36 магнитного потока. Бели МДС обмоток 37, 38 и 43 такова, что магнитный поток сердечника закыкается в каждой паре отверстий 50 и 51 по внешней перемычкеодного и по внутренней пёрегялчке другого отверстия, он пересекает перемычку между отверстиями (в данном случае справа налево). В результате на соответствующих вь1ходных обмотках 44 и 45 появляются импульсы напряжения.

Если МДС обмоток 37 и 38 больше МДС обмоток 43 или наоборот, магнитный поток изменяется соответственно только во виешних или только во: внутренних, перемычках отверстий 50 и 51. При этом возникает напряжение в соответствующей выходной обмотке 48, а на соответствующих выходных обмотках 44 и 45 напряжение исчезает.

Следовательно, в витках обмоток .44-и 45 напряжение наводите; лишь тогда, когда с1мплитуды токов в. соответствующих обмотках 43 лежат в определенных пределах. Эти пределы зависят от отношения между ампервитками обмоток 37, 38 и 43, но могут меняться с помощью потенциометров 41.

Если же амплитуды токов в обмотках 43 выходят за указанные пределы, напряжение наводится в соответствующей обмотке 48, причем полярность этого напряжения зависит от

того, кокой из пределов превышен.

Если амплитуда тока меньше минимального предела, магнитный поток изменяется по внешней перемычке отверстия 50 или 51 и напряжение на обмотке 48 одной полярности. Если же амплитуда тока больше максимального предела, магнитный поток изменяется по внутренней перемычке отверстия 50 или si и напряжение на обмотке 48 противоположной полярности.

Выходная обмотка 46 охватывает сердечник 36 по неразветвленному контуру, поэтому она всегда сцепле.на с изменяющимся в сердечнике магнитным потоком. В устройстве суммарная ЭДС выходных, обмоток 46 и 47 (т.е. величина порога) выбрана таким образом, что она, вО-первых, меньше по абсолютной величине суммарной ЭДС последовательно согласно соединенных обмоток 45 (т.е. суммы весов), а во-вторых, она имеет противоположную полярность (согласно включению диода 59 на фиг. 3 - отрицательную). В результате, если хотя бы в одной из обьюток 45 ЭДС отсутствует, диод 59 заперт. Последний отк1Х1вается с появлением ЭДС во всех обмотках 45.

После установки приемных накопи.телей 12 на датчиках 13 блоков 2 с выхода последних на модулирующие

входы соответствующих блоков 3 ё1МПЛИтудной модуляции импульсов поступают сигналы, пропорциоиальиые весу предметов в соответствующем накопителе 12. В итоге и с выхода блока 3 на последовательно и согласно соединенные обмотки контроля 43 поступают промодулированные по амплитуде импульсы с амплитудой, определяемой весом предметов в соответствующем накопителе 12. При этом потенциометры 41 отрегулированы таким образом, что в витках соот1§етствующей выходной обмотки 48 появляются импульсы напряжения положительной полярности. После этого импульсы напряжения на обмотке 48 исчезают, но появляются на соответствующих выходных обмотках 44 и 45.

В накопителе 12 импульсы напряжения на обмотке 48 имеют пол жйтельную полярность, и первый из . них, пройдя через соответствующий диод 58, переводит триггер 54 в состояние 1. В результате включается cooтвeтcтвykзщий блок 9 запуска механизма, в течение промежутка

0 времени t отбирает один предмет из соответствующего накопителя 12, который через воронку 15 попадает на транспортер 16 и далее с помощью транспортера 17 попгщает в

5 вибробункер 18.

Одновременно аналогичный отбор одного -предмета и передача его в вибробункер 18 производится и из других накопителей 12.

Из вибрббункера 18 (который является, таким образом, накопителем лишних предметов) предметы по одному отбираются пневмопинцетом 19 и передаются в поворотную воронку 20 и далее по наклонному желобу 21 попадают в ковш 22.

Импульсы напряжения на соответствующей обмотке 48 имеют отрицательную полярность, и первый из них пройдя через соответствующий диод 57, переводиттриггер 53 в состояние 1. В результате включается соответствующий электромагнит 10. Ролик 24 ковша 22 при вращении воронки 20 наезжает на якорь включенного электромагнита 10 (что осуществляется в промежутке времени t) и разъемное днище ковша 22 открывает ся, а предмет падает в соответствующий приемный накопитель 12.

Импульсы напряжения появляются уже на соответствующей выходной обмотке- 44 (а также на обмотке 45) и первый из них устанавливает один из триггеров 53 и 54 в состояние 0 (если последний до этого находился в состоянии 1). В результат происходит отключение соответствующего блока 9 запуска механизма разгрузки или электромагнита 10.

На всех приемных накопителя 12 . импульсы напряжения появляются на всех выходных обмотках 45 и их суммарная амплитуда по абсолютной вели чине становится больше суммарной амго1итудь 1 импульсов напряжения выходных обмоток 46 и 47. В результате первый из последовательности положительных импульсов, пройдя

через диод 59., устанавливает триггер 55 в состояние 1. При этом включается блок 8 запуска механизма замены и запускается генератор 60 задержанного сигнала. Электродвигатель 26 через редуктор 27 приводит в движение повторный диск 28. Одновременно срабатывает выдвижной упор (не показан). Приемные накопители 12 при движении наезжают на

0 последний и выталкиваются из гнезд поворотного диска 28. Далее они могут быть отправлены для дальнейшей .обработки, например на упаковку предметов. А гнезда поворотного диска 28 одновременно могут заполняться новой партией приемных накопителей 12.

К моменту заполнения гнезд поворотного диска 28 накопителями 12 сигнал запуска проходит через гене0

ратор 60 и устанавливает триггер 55,

в состояние О. В результате блок 8 запуска механизма замены отключается и описанный выше процесс перераспределения предметов повторяется.

. Таким образом, предлагаемое устройство- в относительно небольшом промежутке времени t работает врежиме Контроль веса. При этом отсутствуют вибрсщия установочного стола 25, а также перераспределение (съем и размещение) предметов приемными накопителями 12, что способствует точности дозировки.

В режиме Перераспределение пред5 метов осуществляется вибрация:стола 25 и производится одновременным съем по одному предмету с накопителей 12, а также размещение с помощью воронки 20 одного предмета на определенном накопителе 12.

Использование изобретения повышает точность измерения веса.

19

го

ipu9.2

ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ СОРТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее механизм загрузки н сортировки, кинематически связанный с соответствующими измерительно-весовыми блоками, соединенными через -первые блоки преобразования импульсов с генератором импульсов и соответствующими блоками регистрации весовых групп, блоком контроля, соединенными с блоком управления, связанным с механизмом подачи изделий, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения веса, оно имеет вторые блоки преобразования импульсов, блок запуска механизма замены из делия и блоки запуска механизмов разгрузки, кинематически соедине ные с механизмом загрузки и.сортировки, при этом выходы первых блоков преобразования импульсов через соответствующие вторые блоки преобразования импульсов связаны с информационными входами блока управления, управляющий вход которого подключен дополнительно к выходу генератора импульсов, причем пербШ выход блока управления соединен с входом блока запуска механизма заме1й« изделия, а вторые выходы блока Уй1)авления подключены к входам соответствующих блоков запуска механизмов разгрузки. 00 о tc