Диссертация (Автоматизированная система контроля герметичности консервов в поточном производстве), страница 2

Результаты исследованийпоказали, что камеры системы контроля должны совершать колебания углаповорота в плоскости параллельной движению ленты конвейера. При разработкепрограммыфункционированияимитаторапроводилисьэксперименты,подтвердившие работоспособность имитатора с выбранным алгоритмическимобеспечением.

В работе был проведен эксперимент, в котором исследовалисьвыборки герметичных и негерметичных банок с различными видами дефектов.Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующиеосновные положения:1. Концепция системы контроля герметичности рыбных консервов;2. Способы и алгоритмы управления процессом герметизации консервнойтары;3. Управление позиционированием консервов при контроле герметичности.Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы наразличных этапах ее выполнения докладывались и обсуждались на заседанияхкафедры автоматизации производственных процессов, ученого совета факультетаавтоматизации производства и управления ФГБОУ ВО «Калининградскийгосударственный технический университет» и следующих научных конференциях:- VI Юбилейная международная научная конференция «Инновации в науке иобразовании-2008», Калининград, 2008 г.;- VII Международная научная конференция «Инновации в науке иобразовании-2009», Калининград, 2009 г.;- 29 межвузовская научно-практическая конференция профессорскопреподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствованияохраны государственной границы и объектов» Калининград 2011;- III Международный Балтийский Морской Форум Калининград 2015;- IV Международный Балтийский Морской Форум Калининград 2016;- научная конференция с международным участием «Развитие пищевой иперерабатывающей промышленности России: кадры и наука», Москва 2017г.9Полученныевработерезультатыподдержаныруководствомрыбоконсервных комбинатов «За Родину» и ООО «Роскон».

Актуальностьпроблемы, решению которой посвящена диссертационная работа, подтверждаетсяи получением гранта на выполнение научно-исследовательской и опытноконструкторской работы в рамках государственного задания в 2016 году«Разработка микропроцессорного комплекса с системой технического зрения дляцелей диагностирования герметичности и качества продукции, произведённойпредприятиями рыбной промышленности».Практическая значимость. Разработаны способ и устройство контролягерметичности консервов в металлической таре средствами технического зрения(Пат.

РФ 2396529), а также линия для производства рыбных консервов (Пат. наполезную модель РФ 127589) с устройством загрузки консервных банок различнойвместимости на транспортер и их позиционирования в условиях переменнойпроизводительности поточного производства (Пат. на полезную модель РФ 105263и 153576). Получено Свидетельство об официальной регистрации программы дляЭВМ 2016662244 Рос. Федерация «Программа анализа изображений дефектовконсервных банок с целью контроля их герметичности».Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ.Из них 3 в журналах, входящих в перечень ВАК, 6 докладов в сборникахмеждународных научно-практических конференций. Получены патент РФ №2396529 [41] и три патента на полезные модели №105263 [42], №153576 [43] и№127589 [44].Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,5 глав, заключения, списка используемой литературы (83 источника) и 3приложений.

Общий объем диссертации 128 страниц, 51 иллюстрация, 2 таблицы.10ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА РЫБНЫХКОНСЕРВОВ1.1 Техническая структура линииКонсервная продукция обладает хорошими вкусовыми качествами ибольшим сроком хранения. Герметичность – важнейший показатель качестваконсервов, который обеспечивается использованием непрерывного контролятехнологических операций производственного процесса.Консервное производство рыбных продуктов организовано по принципупоточной линии. Поточная линия представляет собой совокупность процессов,реализуемыхсоответствующимиПроизводительностиотдельныхмашинами,аппаратамиподсистем,иобразующихагрегатами.линиюсинхронизированы по времени и объему производства [40].Эффективность работы линии существенно зависит от степени механизациии автоматизации отдельных технологических операций.

В настоящее времясовершенствуются отдельные подсистемы, включая загрузку продукта, передачуполуфабриката от одной подсистемы к следующей и контроль качествавыполнения отдельных операций и линии в целом. При этом особое вниманиеуделяют вопросам безопасности консервов, в частности герметичности консервнойтары, точности дозирования компонентов консервов, поддержания основныхтехнологических параметров в заданном регламенте.

Важной проблемой, решениекоторой не реализовано к настоящему времени, является контроль герметичностиконсервов, и отбраковка дефектных банок в процессе функционирования поточнойлинии.Основные технологические операции и контролируемые параметры припроизводстве консервов из обжаренной рыбы в томатном соусе приведены нарисунке 1.11Прием сырья(мороженное)ДефростацияСортированиеМасса рыбы,температура вблоке рыбыТемпература рыбы,температура водыВид и размерныйряд сырьяОбжариваниеТемпература масла,уровень масла,процент ужаривания,качество масла,температура воды,уровень водыПроверкагерметичностиконсервовКонтроль утечек изконсервов,отбраковканегерметичных банокОхлаждениеРазмер кусков, массаотходов и потерь,температура и расходводы,Фасование,заливка соусаТемпература воздуха,расход воздухаСоотношениезаливки и рыбыУдалениенегерметичныхконсервовХранениеКонтрольколичестваотбракованныхконсервовРазделывание,мойкаЗакатываниеГерметичность шва,ПорционированиеМасса уложенной рыбыСтерилизацияВремя, температура,давление, коэффициентэффективностистерилизацииТемпературавоздуха, влажностьвоздуха, времяхраненияРисунок 1.

Основные технологические операции и измеряемые величины припроизводстве консервов из обжаренной рыбы в томатном соусеТехническая структура линии производства консервов (рисунок 2)включает в себя следующее оборудование:- дефростер 1;- стол для разделки рыбы 2;- устройство для мойки 3;- порционирующий и фасовочный агрегат 4;- бланширователь 5;- маслодозатор 6;- дозатор вкусоароматических пищевых добавок 7;- закаточная машина 8;- автоклав 9;- система технического зрения 10;- вакуумный насос 11;- блок управления линией 12;12- конвейер 13.61234751189121013Рисунок 2. Линия для производства рыбных консервовКонсервное производство на береговых предприятиях работает в основномна замороженном сырье.

Сырье подается в дефростер для размораживания.Размороженное сырье разделывают, моют холодной водой в моечном устройстве ифасуют в банки. Наполненные сырьем банки перемещаются конвейером вбланширователь, где подвергаются предварительной тепловой обработке. Вбланшированные консервы заливают масло, добавляют вкусоароматическиедобавки и соль.

Наполненные банки подают в закаточную машину. Укупоренныебанки поступают в автоклав для стерилизации. Стерилизованные банки выгружаютиз автоклава, проверяют их герметичность и направляют на завершающиетехнологические операции: мойка, этикетирование и упаковка готовых консервов.После стерилизации банки охлаждают холодной водой, что может привести ксмыву утечек субстанции из негерметичных банок. Для обеспечения условий,способствующих визуализации утечек используется вакуумный насос 11,увеличивающий перепад давлений между полостью банки и автоклавом.

Величинаразряжения не должна нарушать герметичность банки [5].Контроль герметичности банок после стерилизации осуществляется спомощью системы технического зрения 10, способной регистрировать утечкисубстанции на закаточном шве банки и по сигналу блока управления линией 12отбраковывать дефектные банки [41].131.2. Операторная модель линииДляанализатехнологическойсхемыцелесообразноиспользоватьоператорную модель, элементами которой являются технологические операции.Технологическая схема рыбоконсервной линии в операторной форме показана нарисунке 3, а используемые символы приведены на рисунке 4.Операторнаямодельпредставляетсобойуправляемуючастьтехнологической системы, состоящую из взаимосвязанных отдельных подсистем.Выход каждой подсистемы характеризует один или несколько основныхпараметров технологического процесса.Особенностью операторной модели является включение на завершающемэтапе технологического процесса производства консервов автоматизированнойконтрольной операции проверки герметичности и отбраковки дефектных банок.Введениенепрерывногообеспечиваетбезопасностьконсервной линии.автоматизированногоконсервовиконтроляповышениегерметичностипроизводительности14ПриемсырьяКоробаДефростацияВлагаОтходыРазделываниерыбыОбжариваниерыбыПарБлокимороженнойрыбы в коробахСольВодаМукаРасфасовывание в банкиЗакатываниеПроверка герметичностиготовых консервовСтерилизацияτстКгЖест.банкаТоматный соусКрышкиОформлениеГотоваяпродукцияКоробаРисунок 3.