СИСТЕМА ДЛЯ ЗАГРУЗКИ КОНСЕРВНЫХ БАНОК НА ТРАНСПОРТЕР И ИХ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Система относится к оборудованию для консервной промышленности и может найти применение при осуществлении операций по контролю герметичности банок с применением средств технического зрения на автоматизированных поточных линиях.
Известно устройство для контроля герметичности металлических банок с пищевыми продуктами (RU 2396529, МПК G01M 3/00, опубл. 10.08.2010 г.), включающее систему технического зрения с контроллером и связанные с ним видеокамеры, средство позиционирования, выполненное в виде ленточного транспортера с нанесенной разметкой мест установки банок, механизм отбраковки.
В описанном устройстве применяется ручная загрузка консервных банок на ленту транспортера и их позиционирование. Этот недостаток устройства не обеспечивает достаточно точного позиционирования и снижает производительность работы консервной линии.
За ближайший аналог принято устройство для загрузки консервных банок на транспортер и их позиционирования (RU 105263, МПК B65B 5/10, опубл. 10.06.2011 г.), включающее средство загрузки, выполненное в виде подающей звезды, механически связанной с приводом транспортера и снабженной наконечниками из эластичного материала и установленными с возможностью их регулирования по длине, фиксаторы положения банок на транспортере, выполненные в виде U-образных пластин, установленных с возможностью регулирования их расположения по высоте.
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести то, что устройство необходимо перенастраивать при переходе на другой диаметр банок, а перенастройка устройства этой конструкции является затратной по времени операцией, в течение которой прерывается работа автоматической линии.
Полезная модель решает задачу сокращения времени на перенастройку системы на другой диаметр загружаемых на транспортер банок за счет автоматизации процесса перенастройки.
Для получение необходимого технического результата в системе для загрузки консервных банок на транспортер и их позиционирования, содержащей средство загрузки, выполненное в виде подающей звезды, механически связанной с приводом транспортера и осуществляющей автоматическую загрузку на транспортер с заданным шагом при помощи лучей, снабженных наконечниками, выполненными из эластичного материала и установленными с возможностью их регулирования по длине, U-образные фиксаторы положения банок, установленные на транспортере, предлагается U-образный фиксатор положения банки выполнить из двух симметричных частей, причем одну часть фиксатора закрепить на ленте транспортера, а вторую установить с возможностью многократной быстрой переустановки, а ленту транспортера оборудовать установочными гнездами для переустанавливаемых частей фиксаторов, расстояние между которыми выбрать с учетом диаметров банок. Кроме того, систему дополнительно предлагается снабдить последовательно связанными измерительным блоком, содержащим средство технического зрения, и вычислительным блоком, который связать с двумя исполнительными устройствами - для переустановки частей фиксаторов положения банок и для регулирования длины наконечников лучей подающей звезды, а исполнительные устройства, в свою очередь, связать с приводом транспортера.
Полезная модель обеспечивает посредством автоматического процесса загрузки банок с помощью подающей звезды и переустанавливаемых частей фиксаторов точное позиционирование банок различного диаметра, что обеспечивает оптимальные условия для реализации процесса контроля герметичности банок с использованием средств технического зрения, сокращает рабочее время на перенастройку системы без остановки автоматической линии.
В состав системы введен измерительный блок, содержащий средство технического зрения, позволяющее бесконтактно измерять диаметр и высоту банки. Вычислительный блок в виде контроллера определяет типоразмер банки и, на основании этих данных, рассчитывает координаты установки переустанавливаемой части фиксатора и необходимую длину наконечников лучей подающей звезды. Исполнительное устройство для переустановки частей фиксаторов положения банок на транспортере в новое гнездо, например, может быть выполнено в виде механического захвата. Установочные гнезда могут быть выполнены, например, в виде закрепленных на транспортере втулок, расстояние между которыми выбирают с учетом диаметров банок, подлежащих контролю на герметичность. Исполнительное устройство для регулирования длины наконечников лучей подающей звезды, например, может быть выполнено в виде механического захвата, который вытягивает наконечник луча, удлиняя его, или наоборот укорачивает наконечник луча на заданную длину, рассчитанную вычислительным блоком. Исполнительные устройства для синхронизации своей работы связаны с приводом транспортера.
На прилагаемых к заявке графических материалах изображено:
фиг. 1 - структурная схема предлагаемой системы;
фиг. 2 - схема загрузки банок на ленточный транспортер.
На графических материалах приняты следующие обозначения:
1 - питатель; 2 - подающая звезда; 3 - банка; 4 - измерительный блок; 5 - вычислительный блок; 6 - исполнительное устройство для переустановки частей фиксаторов; 7 - переустанавливаемая часть фиксатора положения банок; 8 - закрепленная на ленте транспортера часть фиксатора положения банок; 9 - ленточный транспортер; 10 - исполнительное устройство для регулирования длины наконечников лучей подающей звезды; 11 - наконечник луча подающей звезды.
Предлагаемое техническое решение использует U-образный фиксатор положения банки на ленте транспортера, выполненный из двух симметричных частей, одна из которых закреплена на транспортере, а вторая установлена с возможностью многократной быстрой переустановки при помощи исполнительного устройства после того, как измерительный блок при помощи средства технического зрения, включающего видеокамеру технического зрения зафиксирует другой типоразмер поступившей в его поле зрения банки и передаст эти данные в вычислительный блок. На основании этой информации вычислительный блок рассчитывает необходимое перемещение подвижной части фиксатора и формирует управляющую команду на исполнительное устройство для регулирования длины наконечников лучей подающей звезды и на исполнительное устройство по переустановке частей фиксаторов в другие установочные гнезда, которые соответствуют партии консервов с новым типоразмером, поступивших на проверку герметичности. Описанный алгоритм автоматической работы системы занимает, примерно, 12-16 секунд. Для этого нет необходимости останавливать конвейер.
Описание работы устройства.
Устройство работает следующим образом. Консервные банки 3 подаются по установленному под наклоном питателю 1 на вращающуюся подающую звезду 2, которая поштучно подает банки в пространство между закрепленной на ленте транспортера частью 8 фиксатора 8 и переустанавливаемой частью 7 фиксатора. Банка 3 продвигается в заданную позицию на ленточном транспортере, ограниченную частями 7 и 8 фиксаторов под воздействием эластичного наконечника 11 луча подающей звезды 2. Скорость вращения подающей звезды 2 и скорость движения ленточного транспортера 9 синхронизированы посредством механической связи.
Для проверки функционирования предлагаемой системы был осуществлен процесс загрузки и позиционирования консервных банок №6 (диаметр банки 84 мм) с продуктом «Килька балтийская неразделанная в томатном соусе» и консервных банок №3 «Скумбрия натуральная с добавлением масла» (диаметр банки 103 мм). Для подачи каждого типа банок использовался питатель 1, выполненный в виде наклонного желоба, по которому банки подавались поштучно к подающей звезде 2, при вращении которой банка подавалась и устанавливалась в нужную позицию между закрепленной частью 8 и переустанавливаемой частью 7 фиксатора. Далее видеокамера системы технического зрения, входящая в состав измерительного блока, сканировала диаметр и высоту контролируемой банки и передавала информацию в вычислительный блок, который определял типоразмер банки и рассчитывал координаты установки переустанавливаемой части фиксаторов и необходимую длину наконечников 11 лучей подающей звезды 2 для осуществления точного позиционирования на ленточном транспортере 9. Рассчитанные данные передавались на исполнительные устройства 6 и 10, связанные с приводом ленточного транспортера 9. При перенастройке системы на другой диаметр банок, т.е. при переходе от банки №6 к банке №3 и сохранения скорости вращения подающей звезды производительность линии и скорость движения ленты транспортера увеличивают пропорционально диаметру банки. Для рассматриваемого примера скорость движения ленты транспортера увеличилась на 22,6%.
Перенастройка системы от банки №6 к банке №3 заняла около 15 сек., при этом лента транспортера не останавливалась, следовательно, производительность линии не снизилась.
Таким образом, проведенные испытания подтвердили промышленную применимость предлагаемой системы контроля герметичности банок с использованием средств технического зрения, которая автоматические перенастраивается на другой размер банки, тогда как в ближайшем аналоге перенастройка занимает гораздо больше времени (около 2-х минут), производится вручную, для чего необходимо останавливать ленточный транспортер.