УСТРОЙСТВО ОПЕРАТИВНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОКОРКИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОЗВРАТА ПЛОХО ОКОРЕННЫХ БРЕВЕН НА ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ОКОРКУ

Полезная модель относится к деревообработке и может быть использована в устройствах для окорки лесоматериалов, применяемых преимущественно для линий изготовления щепы.
Известно устройство для окорки лесоматериалов, используемое в линии изготовления технологической щепы, включающее окорочный барабан с загрузочной воронкой и оборудованным приводным шандором выгрузочным отверстием, узел выгрузки окоренных бревен в виде ленточного транспортера и транспортер возврата плохо окоренных бревен в окорочный барабан на дополнительную окорку. (Ф.Д. Вараксин, Г.К. Ступнев, Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности, М. Лесная промышленность, 1974, с. 276).
Известное техническое решение имеет следующие недостатки: возврат плохо окоренных бревен на Доработку осуществляется сбрасыванием вручную оператором после его визуальной предварительной оценки качества окорки в соответствии с требованиями ГОСТ 15815-83 (см. таблицу в описании), при этом регулирование времени пребывания бревен в окорочном барабане осуществляют ориентировочно изменением живого сечения выгрузочного отверстия путем перемещения шандора вверх или вниз.
Следует отметить, что между началом поступления брака й принятием решения проходит определенное (иногда весьма значительное) время, в течение которого значительный объем лесоматериалов подается на повторную окорку, что снижает производительность линии, приводит к повышенному расходу энергии и потерям древесины.
Известно также устройство для окорки лесоматериалов, используемое в линии изготовления технологической щепы, включающее окорочный барабан с загрузочной воронкой и оборудованным приводным шандором выгрузочным отверстием, узел выгрузки окоренных бревен в виде ленточного транспортера и транспортер возврата плохо окоренных бревен в окорочный барабан на дополнительную окорку, причем узел выгрузки окоренных бревен оборудован приводным сбрасывателем плохо окоренных бревен в возвратный транспортер, а на выходе из окорочного барабана смонтирован узел оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на Дополнительную окорку, содержащий лазерный сканер 3D с блоками информации и программирования, причем последний связан с приводами шандора и сбрасывателя плохо окоренных бревен. (RU 108001 U1, опуб. 22.04.2011 - прототип).
Недостатком известного технического решения является использование в узле оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку лазерного сканера, который является многофункциональным и применение его целесообразно в линиях окорки длинных лесоматериалов для дальнейшей их сортировки с необходимостью исследования кроме показателя качества окорки - наличия пороков внутри лесоматериалов, что определяет область их дальнейшего использования.
При окорке же лесоматериалов в виде балансов, предназначенных для дальнейшего изготовления щепы необходимо лишь определить требуемую степень окорки П (%) бревна в зависимости от требуемой марки изготавливаемой щепы в соответствии с таблицей, которую определяют по формуле:
2
2
1
где: S - площадь боковой поверхности бревна, м; S - площадь неокоренной поверхности бревна, м. таблица
Таким образом, использование известного технического решения узла оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку в виде лазерного сканера для линии изготовления щепы оказалось неоптимальным в виду отсутствия необходимости использования всех возможных функций, высокой стоимости, а следовательно - узкой доступности использования, сложности, сложности эксплуатации и ремонта.
Техническая задача полезной модели - повышение эффективности устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную Окорку за счет изменения с учетом оптимизации его конструкции, обеспечивающего упрощение конструкций, надежность и быстродействие возврата плохо окоренных бревен, упрощение эксплуатации и ремонта, экономичность и необходимость незначительной доработки при использовании в имеющихся в настоящее время линиях изготовления щепы.
Поставленная задача достигается тем, что устройство оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку выполнено в виде многорядного роликового конвейера, выполненного с возможностью обеспечения постепенного разворота окоренных бревен вокруг своей оси при одновременном поступательном их движении, и смонтированного в зоне многорядного роликового конвейера - датчика цвета, связанного с микроконтроллером, при этом ролики всех рядов многорядного роликового конвейера одинаково наклонены относительно продольных осей рядов и конвейера.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- устройство оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку выполнено в виде многорядного роликового конвейера, выполненного с возможностью обеспечения постепенного разворота окоренных бревен вокруг своей оси при одновременном поступательном их движении, и смонтированного в зоне многорядного роликового конвейера - датчика цвета, связанного с микроконтроллером.
Это позволяет оценить всю поверхность окоренного бревна в результате его вращения при осмотре его всего одним датчиком цвета, обеспечивая высокое качество оценки поверхности окоренного бревна;
- ролики всех рядов многорядного роликового конвейера одинаково наклонены относительно продольных осей рядов и конвейера.
Это обеспечивает в процессе осмотра датчиком цвета разворот окоренных бревен вокруг их оси. Конструкция разворачивающего устройства проста и существующие Линии изготовления щепы достаточно легко поддаются его монтажу;
Это позволит Повысить эффективность устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку за счет изменения с учетом оптимизаций его конструкции, обеспечивающего упрощение конструкции, надежность и быстродействие возврата плохо окоренных бревен, упрощение эксплуатации и ремонта, экономичность и необходимость незначительной доработки при использовании в имеющихся в настоящее время линиях изготовления щепы.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с заявленной совокупностью признаков.
Устройство применимо и будет использовано в отрасли в 2014 г.
На фиг. 1 изображена схема устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку;
На фиг. 2 - то же, схема многорядного роликового конвейера, вид сверху;
На фиг. 3 изображена принципиальная схема микроконтроллерной системы управления;
Требования к качеству окорки древесины для различных марок щепы представлены в таблице.
Устройство оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку выполнено в виде многорядного роликового конвейера 1, выполненного с возможностью обеспечения постепенного разворота окоренных бревен 2 вокруг своей оси 3 при одновременном поступательном их движений, и смонтированным в зоне многорядного роликового конвейера 1 - датчика цвета 4, связанного с микроконтроллером 5.
Ролики 6 всех рядов 7 многорядного роликового конвейера 1 одинаково наклонены относительно продольных осей 8 рядов 7 и конвейера 1.
Многорядный роликовый конвейер 1 может содержать, например, три ряда 7 роликов 6 (преимущественно для бревен крупного диаметра), один из которых средний расположен горизонтально, а два другие наклонно к нему. (См. фиг. 1)
Многорядный роликовый конвейер 1 может содержать, например, два ряда 7 роликов 6. (преимущественно для бревен среднего и мелкого диаметров), при этом конвейер будет иметь V-образную форму.
Устройство оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата бревен на дополнительную окорку работает следующим образом.
Окоренные бревна 2 перемещаются многорядным роликовым конвейером 1, при этом за счет одинакового наклона роликов конвейера 1 они постепенно разворачиваются вокруг своей оси 3 при одновременном их поступательном движении и их поверхность осматривается смонтированным в зоне конвейера 1 датчиком цвета 4.
Датчик цвета 4 определяет качество окорки бревна по оттенку древесины и передает информацию в микроконтроллер 5, который анализирует полученную информацию.
Микроконтроллер 5 (см. фиг. 3) содержит светодиоды белого и желтого цветов, которые освещают поверхность бревна. Рядом со светодиодами расположен фоторезистор, сопротивление которого меняется в зависимости от его освещения. При разной степени окорки бревна отраженный свет будет разный - неокоренные участки будут темного цвета, поэтому и отражение от них будет другим, в отличие от окоренной поверхности. Разным будет и напряжение, считываемое с фоторезистора. Для снятия напряжения с фоторезистора одна из его ножек заведена на аналоговый вход АО микроконтроллера.
Информация о качестве окорки поступает в микроконтроллер 5, где она обрабатывается, после чего качественно окоренные бревна по команде микроконтроллера 5 направляются на переработку в щепу, а плохо окоренные бревна - Направляются для возврата их на дополнительную окорку.
Таким образом, полезная модель позволяет повысить эффективность устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку за счет изменения с учетом оптимизации его конструкции, обеспечивающего упрощение конструкции, надежность и быстродействие возврата плохо окоренных бревен, упрощение эксплуатации и ремонта, экономичность и необходимость незначительной доработки при использовании в имеющихся в настоящее время линиях изготовления щепы.
Выполнение заявленного устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата плохо окоренных бревен на дополнительную окорку не требует применения дефицитных устройств и деталей, включают устройства и детали, имеющие невысокую стоимость по сравнению с лазерным сканером 3D, что обеспечивает высокую экономичность (стоимость заявленного устройства оперативной автоматизированной оценки качества окорки и управления процессом возврата бревен на дополнительную окорку составляет 50000 руб., а стоимость сканерной лазерной установки 3D - 1200000 руб.) и доступность заявленной конструкции для любой линии изготовления щепы. Конструкция всего устройства является оптимальной для линии изготовления щепы т.к. позволяет оперативно с высокой точностью оценить качество окорки лесоматериалов в соответствии с единственным требованием, а именно, показателем степени окорки.