Устройство для контроля размера и сортировки кирпича Советский патент 1983 года по МПК B07C5/342 

(54) УСТРОЙСТВО Д.ПЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРА И СОРТИРОВКИ Изобретение относится к сортировке и служит для контроля размера кирпичей по линии отреза и отбраковке негодных кирпичей после процесса сушки, а также может быть использовано для контроля размеров, например, стержней или труб. Известно устройство для контроля размера и сортировки кирпича, содержащее конвейер с контрольно-измерительным инструментом, блок индикации и блок отбраковки 1. Однако известное устройство характеризуетдя низкой точностью измерения размера кирпича из-за погрешности определения момента контакта ролика с поверхностью кирпича вследствие неопределенности формы кирпича и недостаточной надежности контроля из-за Наличия в контрольно-измерительном инструменте движущихся механических частей. Цель изобретения - повышение эффективности сортировки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля размера и сортировки кирпича, содержащее конвейер с контрольно-измерительным инструментом, блок индикации и блок отбраковки, имеет счетноКИРПИЧАлогический блок, при этом контрольно-измерительный инструмент выполнен в виде замкнутой охватывающей конвейер рамки с бесконтактными фотоэлектрическими датчиками и импульсного датчика, установленных на конвейере, причем выходы бесконтактных датчиков и импульсного датчика соединены с входом счетно-логического блока, выход которого связан с блоками индикации и отбраковки. Кроме того, счетно-логический блок содержит последовательно соединенные между собой распределитель импульсов опроса бесконтактных датчиков, элемент сравнения дво ичных чисел и счетчик импульсов импульсного датчика. На фиг. 1 показана общая схема устройства; на фиг. 2 - сочетания характерных дефектов соприкасающихся друг с другом граней кирпичей и графики зависимости т-, f(k) в районе этих граней. Устройство содержит конвейер I с контрольно-измерительныминструментом, блок 2 индикации, блок 3 отбраковки и счетно-логический блок 4. При этом контрольноизмерительный инструмент выполнен в виде замкнутой охватывающей конвейер рамки 5 с бесконтактными фотоэлектрическими датчиками 6 и импульсного датчика 7, установленных на конвеере 1, причем выходы бесконтактных датчиков 6 и импульсного датчика 7 соединены с входом счетно-логического блока 4, выход которого связан с блоком 2 индикации и блоком 3 отбраковки. Счетно-логический блок 4 содержит последовательно соединенные между собой распределитель 8 импульсов опроса бесконтактных датчиков 6, счетчик 9 числа бескоптактных датчиков, элемент 10 сравнения двоичных чисел и счетчик 11 импульсов импульсного датчика 7. Конвейер состоит из толкателя 12, направляющих 13 и вала 14, имеется источник 15 света. Устройство работает следуюишм образом. На конвейере 1 предварительно плотпо ориентированный ряд кирпичей продвигается толкателем 12 по направляющим 13 в паправлении, указанном на фиг. 1 стрелкой. На ведомом валу 14 конвейера расположен импульсный датчик 7, число выходных импульсов которого пропорционально углу, поворота этого вала и, следовательно, расстоянию, на которое перемещаются кирпичи по направляющим. Кирпичи при свое.м движеНИИ проходят через замкнутую охватываю1цую рамку 5, по периметру которой расположены бесконтактные датчики 6. В поле зрения этих датчиков может находиться либо поверхность кирпича, либо 1цель между кирпичами. При попадании в поле зрения датчика поверхности кирпича его дискретный выходной сигпал равен «1, отсутствии кирпича (щель) сигнал равен 4:0. 13 качестве таких датчиков выбраны фотоэлементы, которые фиксируют наличие кирпича или щели в результате боковой подсветки от снециальных источников 15 света, например ламп дневного света, расположенных в виде рамки рядом с рамкой бесконтактных датчиков. Соприкасаюш.иеся грани кирпича в плоскости рамки 5 могут иметь различные дефекты. Поэтому при движении кирпичей в плоскости рамки 5 участки щелей между кирпичами случайным образом могут находиться в поле зрения только отдельных бесконтактных датчиков, суммарное число которых, равное т-,, зависит от характерных особенностей щелей и изменяется определенным образом при движении кирпичей через плоскость рамки. Это условно показано на фиг. 2 в виде графиков рядом с различными по форме щелями, где по оси ординат отложено f roj - суммарное число датчиков с выходным сигналом «1, в поле зрения которых Находятся участки поверхности кирпича в определенные мо.менты времени движения кирпичей, а по оси абсцисс отложено К - число импульсов импульсного датчика 7, отсчитанных при перемеп ении зоны щели в плоскости рамки 5 п соответствующее размеру щели. График m-j f(k) (фиг. 2) всегда имеет минимум, величина которого зависит от формы щели. Пусть значение К, соответствующее минимуму функции Z Ш; f(k) принимается за середину щели между соприкасающимися кирпичами, а расстояние между определенными таким образом серединами щелей за статистически усредненный размер кирпичей. По измеренному размеру следует вести браковку киргп1ча. Для определенности принимают за момент отсчета раз.мера кирпича величину К, соответствуюнхую моменту перехода кривой f(k) через мини.мум и началу возрастания этой кривой. Это необходимо, поскольку при некоторых формах щелей минимум кривой m f(k) весьма плоский и может возникнуть неопределенность в определении момента отсчета размера кирпича. Для фиксации нача.1ьного момента отсчета размера кирпича и измерения этого размера служит счетно-логический блок 4, который работает следующим образом. Выходные импульсы и.мпульсного датчика 7 поступают на вход распределителя 8 импульсов опроса с периодом следования т . Каждый импульс датчика 7 осуществляет запуск распределителя 8 импульсов опроса, который выдает пачку из п коротких импульсов, следующих друг за другом и оценивающих состояния п бесконтактных датчиков 6 ра.мки 5. Если в момент опроса какой-либо бесконтактный датчик имеет дискретный выходной сигнал «1, то соответствуюп1ий ему импульс опроса проходит на выход распределителя импульсов и поступает на вход счетчика 9 чисел бесконтактных датчиков. Таким образом, счетчик 9 за каждый период опроса подсчитывает суммарное число датчиков 6, имеюпдих в момент прихода опращивающих импульсов выходные сигналы, равные «1, т.е. определяет число z гп; за каждый период опроса. Очевидной если в каком-то периоде опроса в поле зрения всех бесконтактных датчиков рамки находятся лищь поверхности кирпича (щель отсутствует), т.е. выходные сигналы всех п датчиков равны «1, то на выходе счетчика 9 в двоичном коде фиксируется число $ nij п. При попадании в каком-то периоде опроса в поле зрения некоторых датчиков щели, эти датчики имеют выходные сигналы, равные О, и число датчиков, зафиксированное счетчиком 9 в этот период опроса, меньше п (графики 1 nij f(k), фиг. 2). Счетчик 9 сбрасывается на нуль перед началом каждого следующего периода онроса. Двоичные числа с выхода счетчика 9 подаются в каждо.м периоде опроса на вход элемента 10 сравнения двоичных чисел, в котором осуществляется задержка на период т двоичного числа, поступающего с выхода счетчика 9 в предыдущий период опроса, и его сравнение с двоичным числом, зафиксированным счетчиком 9, в следующий за этим период опроса. Таким образом, в элементе 0 сравнения вычисляется величина и знак разности двоичных чисел, сосчитанных счетчиком 9 за предыдущий и последующий периода опроса, т.е.- определяется характер изменения кривой mj f(k) за каждый период опроса К. Как только кривая проходит минимум и начинает возрастать, выходной сигнал элемента 10 сравнения, поступает на вход счетчика 11 импульсов импульсного датчика, сбрасывает все зафиксированные в нем ранее.показания на нуль и почти одновременно открывает к нему доступ импульсов от импульсного датчика 7. Таким образом, на выходе счетчика 11 импульсов периодически по мере движения ряда кирпичей фиксируется в двоичном коде число, соответствующее размеру кирпича, прошедшего через рамку 5. Это число поступает вблок 2 индикации, где оно отображается в виде десятичного числа, соответствующего размеру кирпича в миллиметрах. Блок индикации может включаться оператором в нужный момент и позволяет производить анализ изменений размера кирпича (случайных или систематических) с целью корректировки процессов производства кирпичей на участках, предшествующих контролю. Сигнал о размере кирпича поступает также в блок 3 отбраковки, где размер кирпича сравнивается с эталонным, и кирпич бракуется, если его размер выходит за поле допуска.

Предлагаемое изобретение позволяет автоматизировать процесс контроля размера кирпича сырца и браковку негодных кирпичей. Устройство может устанавливаться на участке конвейерной линии, транспортирующей сухой сырец к автомату укладки его в пакеты. Оно позволяет обеспечить высокую точность и надежность контроля кирпича

без снижения производительности конвейерной линии. Скорость работы предлагаемого устройства практически не зависит от характеристик составляющих его элементов и определяется лишь производительностю существующих конвейерных линий, в которые встраивается это устройство.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля размера и сортировкн кирпича, содержащее конвейер с контрольно-измерительным инструментом, блок индикации и блок отбраковки, отличающееся тем, что, с целью повыщения эф5 фективности сортировки, оно имеет счетнологический блок, при этом контрольно-измерительный инструмент выполнен в виде замкнутой охватывающей конвейер рамки с бесконтактными фотоэлектрическими датчиками и импульсного датчика, установленных на

0 конвейере, причем выходы бесконтактных датчиков и импульсного датчика соединены с входом счетно-логического блока, выход которого связан с блоками индикации и отбраковки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что счетно-логический блок содержит последовательно соединенные между собой распределитель импульсов опроса бесконтактных датчиков, элемент сравнения двоичных чисел и счетчик импульсов импульсного датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 84279, кл. G 01 В 7/06, 1949.