Диссертация (1152203), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В подсистеме разрушающего контроля (ПРК) выполняютсяконтрольные срезы банки и сравнивая их с эталонными значениями размеров банкина профильном проекторе определяют тем самым причины разгерметизации банки.Подсистема настройки закаточной машины (ПНЗМ) адаптирует положение иусилие поджатия ролика закаточной машины по сигналу рассогласования междурегламентированными и фактическими размерами закаточного шва. Указаннаяинформация о качестве шва поступает в блок управления линией и оператору.Для установки консервных банок в зону обзора видеокамеры (рабочееположение) на ленточном конвейере используется подсистема позиционирования(ПП).
Подсистема отбраковки (ПО) обеспечивает удаление дефектных банок сконвейера в накопитель с помощью толкателя. Подсистема сигнализации (ПС)информирует оператора световым и звуковым сигналами о наличии и количествебракованных банок.Индикация подтеков осуществляется по неоднородности цвета поверхностибанки с помощью системы технического зрения. Видеосъемка движущейся банкипроизводится одновременно с двух сторон видеокамерами, поворачивающимися вплоскости, параллельной ленте конвейера. Крайние значения угла поворотавидеокамер соответствуют начальной и конечной позициям банки в циклевидеосъемки (рисунок 32) [41].7112435d78961d10Рисунок 32. Взаимное положение видеокамер системы технического зренияс контролируемыми банками на ленточном конвейере1 – разметка установки банки на ленточный конвейер; 2 – позиция дефектнойбанки; 3 – накопитель дефектных банок; 4 – видеокамера 1; 5 – зона обзоравидеокамеры; 6 – контролируемая банка; 7 – ленточный конвейер; 8 – толкатель; 9– привод механизма толкателя; 10 – видеокамера 2.Для установки консервных банок в зону обзора видеокамер (рабочееположение) на ленточном конвейере используется подсистема позиционирования,состоящая из загрузочного устройства, ленточного конвейера с установленнымификсаторами положения и привода конвейера [42].Расстояние между движущимися банками d выбирается с учетом времени,необходимого для разворота видеокамер в исходную позицию после окончаниявидеосъемки (рисунок 33).7212+15° α -15°3Рисунок33.45ИзменениеS6взаимногоположениявидеокамерыиконтролируемой банки при движении ленточного конвейера.1 – контролируемая поверхность банки; 2 – видеокамера 1; 3 – ленточныйконвейер; 4, 5, 6 – соответственно конечная, текущая и начальная позиции банки вцикле видеосъемки.Загрузочное устройство ленточного транспортера (рисунок 34) включаетпитатель в форме наклонного желоба, средство загрузки – подающая звезда срегулируемыми по длине наконечниками из эластичного материала и фиксаторположения банки.
Подающая звезда механически связана с приводом конвейера.Фиксаторы установлены на конвейере таким образом, чтобы весь закаточный шовпопадал в зону обзор видеокамер. Фиксаторы выполнены в виде U-образныхзахватов (рисунок 35), и позволяют регулировать положение банок в зависимостиот их типоразмера. Фиксаторы обеспечивают позиционирование с необходимойточностью [43].73612543Рисунок 34. Схема загрузочного устройства банок на ленточныйконвейер423243Рисунок 35. Проекции фиксатора на корпусе банкиКонсервные банки 2 подаются по установленному под наклоном питателю 1на вращающуюся звезду 5, которая поштучно отправляет банки в фиксаторыположения 4, расположенные на ленточном конвейере 3.
Далее, банка подвоздействием эластичного наконечника 6, установленного на конце луча подающейзвезды 5, продвигается в необходимую позицию на ленточном конвейере,ограниченную фиксатором 4 положения банки. Скорость вращения подающейзвезды 5 и скорость движения ленточного конвейера 3 синхронизированыпосредством механической связи.Дляпоясненияпринципадействияподсистемыпозиционированиярассмотрен пример, в котором в качестве объекта использовалась выборка из 50банок №6 (диаметр банки 84мм; высота 57мм) с продуктом «Килька в томатном74соусе».
На ленточном конвейере предварительно наносилась разметка установкификсаторов банок с учетом их диаметра и разрешающей способности видеокамер.Опытным путем из условия функционированиязагрузочного устройстваподобрано расстояние между соседними позициями банок, равное диаметру банкиL=84 мм, как показано на рисунке 28. Видеокамеры размещены по обе стороны отконвейера посередине между начальной и конечной позициями контролируемойбанки, причем расстояние до каждой из позиций составляет 115мм. Видеокамерыустановлены с возможностью синхронного поворота на угол α = ±15 0. Скоростьповорота видеокамер равна скорости движения конвейера V=0,25 м/с.При этом длительность одного цикла видеосъемки от начальной до конечнойпозиции составила:TОЦ = TРЦ + Tв;(22)где TРЦ – время рабочего цикла, с;Tв – время возврата видеокамер в начальную позицию, с;TРЦ = L/V,(23)Один рабочий цикл видеосъемки от начальной до конечной позициисоставляет TРЦ = 0,336 с.
В начале цикла видеосъемки видеокамеры находятся висходном положении: повернуты на 150 в сторону начальной позиции банки. Вовремя видеосъемки видеокамеры поворачиваются, сопровождая банку до конечнойпозиции. Скорость поворота согласована со скоростью движения конвейера. Времяповорота видеокамер составляло Трц = 0,336 с. При этих условиях обеспечиваетсявидеосъемка банки на 1800 с каждой стороны.
Скорость конвейера и расстояниемежду позициями выбирались с учетом времени на разворот видеокамер висходную позицию, которое составляло в данном случае 0,2 с. Общая длительностьодного цикла видеосъемки составляла 0,536с. Обработку видеоинформациисистемный контроллер 2 выполняет в течение 0,1 с. После чего, в случае75обнаружения локальных выделений системный контроллер 2 передает сигналблоку управления, который связан с механизмом отбраковки 5. Одновременносредством сигнализации 6 выдается звуковой сигнал о браке.
При достижениибанкой позиции отбраковки она удаляется толкателем дефектных банок (ДБ) сконвейера в накопитель на основании информации от видеокамер системытехнического зрения. В проверенной партии банок в количестве 50 шт. систематехнического зрения 1 отбраковала 3 шт. Визуальный осмотр банок подтвердилналичие признаков негерметичности швов. При установленном времени циклаконтроля герметичности 0,536 с производительность установки составила 3700банок в час.Подсистема сигнализации информирует оператора световым и звуковымсигналами о наличии и количестве бракованных банок.3.3 Контроль герметичности консервов на ленточном конвейереАлгоритм автоматизированного контроля герметичности консервов с учетомсхемы взаимного положения видеокамер и контролируемой банки при движенииленточного конвейера приведен на рисунке 36.
Для повышения чувствительностиконтроля утечек банки после стерилизации попадают в разряженную среду,создаваемуювакуумнымнасосом.Такойподходпозволяетповыситьчувствительность в 1,5 раза. [44].Реализациярассматриваемогоалгоритмаобеспечиваетнеобходимоекачество контроля герметичности консервов в условиях автоматизированногопоточного производства.761Начало2Ввод в блок управления линией номера банки ,скорости конвейера V, расстояния между начальной иконечной позиции банки на конвейера L3Стерилизация консервов4Установка видеокамер в исходное положение(+15°)5Включение ленточного конвейера6Определение порядкового номера банки n78Сопровождения банкивидеокамерами до положения(-15°)119Нет10Контроль подтековна поверхности банкиНетКонтрольгеометрических размеровзакаточного шваДа11ДаУстановка видеокамер вположение (+15°)12Определение номера дефектнойбанки13Коррекция параметровзакаточного шва нетребуется1415Отбраковка дефектнойбанкиНеобходимость коррекциипараметров закаточного шва16КонецРисунок 36.
Алгоритм контроля герметичности консервов при движенииленточного конвейера77Выводы по третьей главеИзложена структура универсальной системы контроля герметичности икачества закаточного шва при движении консервов на ленточном конвейере сблоком управления, включающая подсистемы технического зрения, разрушающегоконтроля, позиционирования, отбраковки и сигнализации.Особое внимание уделено подсистеме позиционирования, обеспечивающейполный обзор закаточных швов при движении консервной линии.78ГЛАВА 4.
НАСТРОЙКА ЗАКАТОЧНОЙ МАШИНЫ4.1 Алгоритмы коррекции внешних элементов двойного закаточногошваАлгоритм коррекции глубины посадки крышки приведен на рисунке 37. Вблок схеме алгоритма приведены следующие обозначения: Сi – текущее значениеглубины посадки крышки, Cн – номинальное значение глубины посадки крышки;С1 и С2 –границы зоны регулирования глубины посадки крышки, которыеустанавливаются в пределах 20% от максимального и минимального значенийдиапазона изменения глубины посадки крышки и корректируются при пускеналадке закаточной машины; C3 и С4 –минимальное и максимальное значениядиапазона изменения глубины посадки крышки.Алгоритм коррекции глубины посадки крышки основан на результатахизмерений системой технического зрения текущей глубины посадки крышки иобеспечивает установку крышки в пределах +0,3 - -0,1мм.
Время измерениясистемой технического зрения составляет 0,1с. Если глубина крышки отклоняетсяот требуемого значения, то она корректируется автоматически. Если задача нерешается в автоматическом режиме, то коррекция выполняется операторомнастройщиком закаточной машины. На рисунках 36 – 38 приведены алгоритмыкоррекции внешних элементов закаточного шва для возможных исходныхсочетаний операций.79Начало2Ввод значенийСн, С1, С2, С3, С4Да3СiС14НетУвеличить поджатиебанки нижним патрономДа5СiС3Нет6Установить нормальныйразмер между патронами ивыполнить поджим нижнегопатрона7Проверить диаметрыпатрона и крышки, принеобходимостирассортировать крышки8Заменить верхний патронДаНет9Ручная регулировказакончена10Рисунок 37.
Алгоритм коррекции глубины посадки крышки80910ДаСiС211НетУменьшить поджатиебанки нижним патрономДа12СiС413НетЗаменить верхний патронДаНет14Ручная регулировказакончена15Коррекция параметраС выполнена16КонецПродолжение рисунка 37. Алгоритм коррекции глубины посадки крышкиАлгоритм коррекции ширины закаточного шва приведен на рисунке 38.Логика работы алгоритма коррекции ширины закаточного шва в целом совпадает слогикой работы алгоритма коррекции глубины посадки крышки. В блок схемеалгоритма даны следующие обозначения: Lн – номинальное значение ширинызакаточного шва; L1 и L2 – границы зоны регулирования ширины закаточного шва,которые устанавливаются в пределах 20% от максимального и минимальногозначений диапазона изменения ширины закаточного шва и корректируются припуске-наладке закаточной машины; L3 и L4 – минимальное и максимальноезначения диапазона изменения ширины закаточного шва.811Начало2Ввод значенийLн, L1, L2, L3, L4Да3LiL14НетУвеличить прижимролика I операции6Нет5ДаLiОслабить прижим роликаII операцииL17НетLiL3Да8Заменить ролики IIоперации9Ослабить сжатие банкипатронамиНетДа 10Ручная регулировказакончена11Рисунок 38.
Алгоритм коррекции ширины закаточного шва8210Да11LiL212НетОслабить прижимроликов I операции14Нет13ДаLiУсилить прижим роликовII операцииL2Нет15LiL4Да16Рассортировать крышкиНетДа 17Ручная регулировказакончена18Коррекция параметраL выполнена19КонецПродолжение рисунка 38. Алгоритм коррекции ширины закаточного шваАлгоритм коррекции толщины закаточного шва приведен на рисунке 39. Вблок схеме алгоритма приведены следующие обозначения: Tн – номинальноезначение толщины закаточного шва; T1 и T2 – границы зоны регулированиятолщины закаточного шва, которые устанавливаются в пределах 20% отмаксимального и минимального значений диапазона изменения толщины83закаточного шва и корректируются при пуске-наладке закаточной машины; T3 иT4 – минимальное и максимальное значения диапазона изменения толщинызакаточного шва.1Начало2Ввод значенийTн, T1, T2, T3, T4Да3TiT14НетОслабить прижим роликаII операцииНет5ДаTiT36Ослабить сжатие банкипатронамиДаНет7Ручная регулировказакончена8Рисунок 39.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
