Устройство для измерения веса длинномерных предметов Советский патент 1992 года по МПК G01G17/02 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в резинотехнической и шинной промышленности, например, для контроля массы протекторных заготовок.

Известен вещвой дозатор дискретного действия, содержащий конвейер, установленный на весовом механизме с преобразователем силы, указатель массы, датчик дозы, питатель, датчик перемещения, эле- менты памяти, привод.

Недостатком данного устройства является наличие датчика перемещения транспортера весов, находящегося в зоне с неблагоприятными эксплуатационными ус- ловиями, что обусловливает низкую надежность устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения массы длинномерных заготовок, содержащее два фотореле, ве- соприемный узел с основанием и транспортером, опирающимся на рычажный механизм, соединенный с силоизмеритель- ным устройством, блок управления вычис- лительным устройством, вычислительное устройство с блоком индикации, генератор, счетчики, блоки памяти, распределения импульсов и перезаписи информации.

Измерения массы отрезков изделия проводятся при движущемся транспортере через 0,2-1 с, причем начало и конец измерений определяют по сигналам первого и второго фотореле. Вес изделия определяют как сумму масс отрезков изделия, отнесен- ную к его длине.

Недостатком данного устройства является наличие двух фотореле в технологической зоне, которая характеризуется высокой загазованностью и запыленно- стью, что обуславливает низкую надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем датчик веса, кинематически связанный с транспортером для перемещения предметов, первый и второй блок памяти, генератор импульсов и вычислительный блок, к выходу которого подключен индикатор веса, причем генератор импульсов подключен к управляющим входам блоков памяти и вычислительного блока, датчик веса через первый блок памяти подключен к первому информационному входу вычислительного блока, а через первый и второй блоки памяти - к его второму информационному входу.

В устройстве начало и конец режима измерения массы определяется по сигналам первого и второго фотореле. В предлагаемом устройстве для контроля массы длинномерных предметов начало и конец режима измерений, а также скорость предмета определяется по результатам анализа динамики процесса прохождения заготовки по транспортеру для перемещения предметов. При попадании переднего конца предмета (момент to на фиг.1) на транспортер выходной сигнал датчика веса начинает увеличиваться до момента ti, когда передний конец заготовки дойдет до конца транспортера. В момент ti производится учет массы первого отрезка заготовки в вычислительном блоке, а также определяется длительность цикла опроса tn ti-t0, равная времени прохождения любой точки заготовки от начала до конца транспортера.

После этого через отрезки времени tn производится измерение массы отрезков предмета и суммирование результатов измерения в вычислительном блоке.

В момент tn-н задняя кромка предмета попадает на движущийся транспортер, сигнал на выходе датчика веса начинает уменьшаться. При этом в вычислительном блоке определяется масса конца предмета, который поступил на транспортер в отрезок времени tn+1 - tn по формуле

mK mn+i+mn(1- ),

tn

где iK tm+1-tn:

rrin - вес, измеренный в момент времени tn;

rrin+1 - вес, измеренный в момент tn+i.

Суммарный вес предмета вычисляется по формуле

ГПз

1 1

nrij+ГПк,

где п - количество измерений массы за время t.

Таким образом, существенным отличием данного технического решения является определение моментов начала и конца измерений, а также периода опроса по результатам анализа динамики выходного сигнала датчика веса.

На фиг.1 представлена временная диаграмма сигнала на выходе датчика веса при прохождении предмета по транспортеру; на фиг.2 - функциональная схема устройства для измерения веса длинномерных предметов.

Устройство содержит весоприемный узел с основанием и транспортером 1, опирающимся на рычажный механизм, соединенный с датчиком 2 веса, первый и второй блоки 3, 4 памяти, генератор 5 импульсов,

вычислительный блок 6, к выходу которого подключен индикатор 7 веса.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу с выхода генератора 5 импульсов информация с первого блока 3 памяти записывается во второй блок 4 памяти, а с датчика веса 2 - в первый блок 3 памяти и соответственно поступает на первый и второй входы вычислительного блока 6, который сравнивает эту информацию. Период колебаний генератора 5 импульсов намного меньше, чем время прохождения любой точки предмета от начала до конца транспортера 2.

В момент to (фиг. 1) передний конец предмета попадает на транспортер 1 и сигнал на выходе датчика 2 веса начинает уве- личиваться. Вычислительный блок 6 сравнивает сигналы на выходах первого и второго блоков 3 и 4 памяти. В момент to начинает выполняться условие

mi m2 ±д ,

где mi - код на выходе первого блока памяти 3;

ГП2 - код на выходе второго блока памяти 4;

. д - допустимая величина погрешности.

В момент времени ti передний конец предмета доходит до конца транспортера. При этом начинает выполняться условие ±д , которое определяется в вычислительном блоке 6.. В нем в этот момент производится учет веса первого отрезка заготовки, а также определяется длительность цикла опроса tn ti-to, равная времени прохождения любой точки заготовки от начала до конца транспортера.

После этого через отрезки времени tn производится запись кода с выхода второго блока 4 памяти в вычислительный блок 6 и суммирование результатов измерения в вычислительном блоке. Таким образом, производится измерение веса отрезков заготовки, длина которых равна длине транспортера.

В момент tn-м задняя кромка предмета попадает на движущийся транспортер 1 и сигнал на выходе датчика 2 веса начинает изменяться. При этом начинает выполняться условие mi ГП2 , вычислительный блок 6 определяет вес конца предмета, который поступил на транспортер в отрезок времени rn-n-tn по формуле

mK mn+i+mn(1- г-)

Тп

где t« tn-n-tn;

mn - вес, измеренный в момент tn;

гпп+1 - вес, измеренный в момент tn+1.

Суммарный вес заготовки определяется по формуле л,

ПЛз Z, f

где п - количество измерений за время ti-tn. и высвечивается на индикаторе 7 веса.

Блоки 3 и 4 памяти, генератор 5 импульсов, вычислительный блок 6 входят в состав промышленного микроконтроллера МКП1, созданного на базе микропроцессора К580ВМ80.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализовано определение веса длинномерного предмета при прохождении его через транспортер весов без остановки. Определение моментов начала и конца измерений, периода опроса осуществляется по результатам анализа динамики выходного сигнала датчика веса. Это позволяет использовать в технологической зоне с тяже- лыми производственными условиями

только один датчик - датчик веса.

Применение изобретения в системах стабилизации массы резинотехнических и протекторных заготовок позволяет получить экономический эффект за счет снижения брака годовой продукции, сокращения потерь резиновой смеси, уменьшения затрат на единицу продукции.

Формула изобретения Устройство для измерения веса длинномерных предметов, содержащее датчик веса, кинематически связанный с транспортером для перемещения предметов, первый и второй блоки памяти, генератор импульсов и вычислительный блок, к

выходу которого подключен индикатор веса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, генератор импульсов подключен к управляющим входам первого и второго блоков памяти и

вычислительного блока, датчик веса через первый блок памяти подключен к первому информационному входу вычислительного блока, а через первый и второй блоки памяти - к его второму информационному входу.

Ј3

Фиг

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить надежность устройства за счет определения моментов начала и конца измерения по результатам анализа динамики выходного сигнала датчика веса. По сгналу генератора 5 импульсов информация с выхода датчика 1 веса записывается в первый блок 3 памяти, а из него - во второй блок 4 памяти и поступает на входы вычислительного блока 6, который сравнивает эту информацию и производит вычисление весов отрезков предмета, длина каждого из которых равна длине транспортера 2. 2 ил.