устройство для регулирования процесса склеивания пленки в упаковочной машине

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СКЛЕИВАНИЯ ПЛЕНКИ В УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЕ, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, блок запуска, элемент И, последовательно соединенные счетчик времени, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик и дешифратор и последовательно соединенные JK-триггер, усилитель мощности и симистор, служащий для управления включением нагревательного элемента, выход счетчика импульса подключен к входу K-триггера и прямой вход блока запуска соединен с J-входом триггера, а выход генератора импульсов связан с входами счетчиков импульса и времени, блоком запуска и элементом И, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено счетчиком циклов, вычитающим счетчиком и вторым дешифратором, при этом прямой выход блока запуска дополнительно подключен к счетному входу счетчика циклов, а инверсный выход к входу разрешения предварительной записи вычитающего счетчика, выходы которого через второй дешифратор подключены к своему входу разрешения счета и к входу разрешения счетчика импульсов, причем входы предварительной записи вычитающего счетчика соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, счетный вход вычитающего счетчика подключен к выходу элемента И, выход первого дешифратора соединен с входом разрешения счетчика циклов, выход которого связан с входом элемента ИЛИ, а R-вход с выходом счетчика времени.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к упаковочной технике, преимущественно к устройствам для регулирования процесса склеивания пластических материалов с использованием нагревательных элементов, и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известно устройство для регулирования процесса склеивания пленки в упаковочной установке, содержащее генератор импульсов, счетчик, схему управления тиристором, генератор [1]

Известно также устройство для регулирования процесса склеивания пленки используемое в комплексе фасовочного оборудования M1-АКЕ, имеющее наибольшее число сходных признаков с заявляемым устройством и содержащее блок регулирования мощности нагревателя, включающий генератор импульсов, счетчик, блок запуска, триггер, усилитель мощности и симистор, а также блок коррекции, содержащий счетчик времени, реверсивный счетчик, дешифратор, элементы И и ИЛИ [2]

Недостатком известных устройств является несовершенство процесса регулирования режима склеивания термопластической пленки после длительной остановки упаковочной машины, вследствие того, что известные устройства осуществляют одноразовую (в течение одного цикла) коррекцию времени нагрева электронагревательного элемента, которая не обеспечивает требуемую стабильность температуры нагревательного элемента после длительной остановки упаковочной машины, что снижает качество шва. Поэтому для получения качественного шва упаковки в случае длительного останова, например в М1-АКЕ, приходится вручную увеличивать время нагрева, а затем его уменьшать для обеспечения оптимальной температуры нагревателя, которая установится через несколько циклов непрерывной работы упаковочной машины.

Задачей изобретения является обеспечение стабильной температуры нагревательного элемента при длительных остановках упаковочной машины путем автоматического увеличения времени нагрева на величину, зависящую от длительности остановки, и постепенного его уменьшения до оптимального значения при непрерывной циклической работе упаковочной машины.

Для решения поставленной задачи устройство для регулирования процесса склеивания пленки в упаковочной машине содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, блок запуска, элемент И, последовательно соединенные счетчик времени, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик и дешифратор и последовательно соединенные IK-триггер, усилитель мощности и симистор, служащий для управления включением нагревательного элемента, выход счетчика импульса подключен к входу К-триггера и прямой вход блока запуска соединен с I-входом триггера, а выход генератора импульсов связан со входами счетчиков импульсов и времени, блоком запуска и элементом И, согласно изобретению, дополнительно снабжено счетчиком циклов, вычитающим счетчиком и вторым дешифратором, при этом прямой выход блока запуска дополнительно подключен к счетному входу счетчика циклов, а инверсный выход к входу разрешения предварительной записи вычитающего счетчика, выходы которого через второй дешифратор подключены к своему входу разрешения счета и к входу разрешения счетчика импульсов, причем входы предварительной записи вычитающего счетчика соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, счетный вход вычитающего счетчика подключен к выходу элемента И, выход первого дешифратора соединен с входом разрешения счетчика циклов, выход последнего связан с входом элемента ИЛИ, а R-вход с выходом счетчика времени.

Введение счетчика циклов, вычитающего счетчика и второго дешифратора позволяет автоматически, с дискретностью, пропорциональной времени непрерывной работы упаковочной машины регулировать дополнительное время нагрева, величина которого автоматически устанавливается в зависимости от времени остановки упаковочной машины. Это обеспечивает получение качественного шва упаковки как при установившемся режиме работы упаковочной машины, так и при длительных ее остановках.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг.3 схема устройства для регулирования процесса склеивания пленки в комплексе фасовочного оборудования М1-АКЕ (прототипа).

Устройство для регулирования процесса склеивания пленки в упаковочной машине содержит генератор 1 импульсов, выходом соединенный со счетчиком 2 импульсов, с блоком 3 запуска, снабженным датчиком 4 цикла, со счетным входом счетчика 5 времени и с одним из входом элемента И 6. Выход счетчика 2 импульсов через К-вход IK-триггера 7 и усилитель 8 мощности соединен с симистром 9 управляющим включением нагревательного элемента 10. Прямой выход блока 3 запуска соединен с I-входом триггера 7 и со счетным входом счетчика 11 циклов, а инверсный выход блока 3 подключен к реверсивному cчетчику 12, счетный вход которого через схему ИЛИ 13 связан с выходом счетчика 11 циклов, а выходы с входами дешифратора 14 и входами предварительной записи вычитающего счетчика 15. Выходы вычитающего счетчика 15 через второй дешифратор 16 соединены с V-входом счетчика 2 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов преобразовывает сигнал синусоидальной формы и прямоугольные (П) импульсы, начинающиеся в конце каждой полуволны (см. фиг.2а). При срабатывании датчика 4 цикла блок 3 запуска перекидывается в устойчивое состояние, которое позволяет запустить счетчик 2 импульсов, коэффициент счета которого может меняться (см. фиг.2б). Блок 3 запуска включает триггер 7 и через усилитель 8 мощности включает симистор 9, а значит и нагревательный элемент 10 (см. фиг.2в). Счетчик 2 импульсов отсчитывает заданное количество П импульсов и выключает триггер 7, а значит и нагревательный элемент 10.

Таким образом нагревательный элемент 10 был включен в течение времени t_нагр.

t_нагр.=К_сч2Т_пи, где К_сч2 коэффициент счет счетчика 2;

Т_пи период следования П импульсов.

С одного из выходов счетчика 2 импульсов поступает импульс на блок 3 запуска и перекидывает его в другое устойчивое состояние, тем самым обнуляется счетчик 2 импульса. Схема готова для формирования нового импульса нагрева.

Выше описанный порядок работы происходит при непрерывной работе упаковочной машины в установившемся режиме, т.е. когда датчик 4 цикла замыкается периодически, на фиг. 2 до момента t₁. При этом на V-вход счетчика 2 импульсов поступает разрешающий сигнал. Счетчик 5 времени обнуляется каждый раз при включении блока 3 запуска, т.е. импульсы на выходе счетчика 5 времени отсутствуют. Вход счетчика 11 циклов заблокирован сигналом с дешифратора 14, поэтому на С-вход реверсивного счетчика 12 импульсы не проходят и счетчик 12, оставаясь обнуленным, разрешает работу счетчика 5 времени по V-входу. Вычитающий счетчик 15 находится в нулевом состоянии и его V-вход разрешения счета заблокирован.

Теперь предположим, что упаковочнaя машина сделала цикл, и остановилась, ожидая новой дозы продукта (датчик 4 цикла разомкнут). Поэтому блок запуска 3 сигналом со своего прямого выхода (см. фиг.2г) блокирует обнуление счетчика 5 времени, а сигналом с инверсного выхода (см. фиг.2д) переводит реверсивный счетчик 12 в режим суммирования и разрешает запись информации на входы вычитающего счетчика 15 с выходов реверсивного счетчика 12. Импульсы с выхода генератора 1 поступают на счетчик 5 времени, с выхода которого появляются импульсы (см. фиг.2е), задержанные на время t_в

t_в=К_сч5Т_пи, где К_сч5 коэффициент счета счетчика 5 времени. Каждый выходной импульс будет пропорционален времени ожидания машины упаковочной t_ожид.

t_ожид.=t_вn, где n количество выходных импульсов счетчика 5 времени. Импульсы с выхода счетчика 5 времени обнуляют счетчик 11 и через элемент ИЛИ 13 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 12, который суммирует их и выставляет соответствующую комбинацию в двоичном коде на своих выходах. С одного из выходов реверсивного счетчика 12 подается сигнал на V-вход счетчика 5 времени и тем самым блокирует его. Сигналы со всех выходов реверсивного счетчика 12 постоянно переписываются в вычитающий счетчик 15 и через дешифратор 14 разрешает работу счетчика 11 циклов. Состояние выходных сигналов вычитающего счетчика 15 через дешифратор 16 запрещает работу счетчика 2 импульсов и разрешает работу своего счетного входа, но выходные сигналы не изменяются, так как прохождение импульсов с выхода генератора 1 на счетный вход вычитающего счетчика 15 заблокировано блоком запуска 3 через элемент И 6. Предположим, что реверсивный счетчик 12 сосчитал 4 импульса и на выходе вычитающего счетчика 15 имеем комбинацию сигналов аналогичную числу 4. Тем временем в упаковочную машину поступила доза продукта и начался цикл формирования пакета на фиг.2 момент t₂. Датчик 4 цикла сработал, блок 3 запуска переключился и включил симистор 9, обнулил счетчик 5 времени, разрешил прохождениe импульсов с выхода генераторa 1 через элемент И 6, на счетный вход вычитающего счетчика 15 (см.фиг.2ж) и подал импульс счета на счетчик 11 циклов. За время включения блока 3 запуска реверсивный счетчик 12 работает как вычитающий, а входы записи вычитающего счетчика 15 заблокированы. С каждым импульсом, проходящим через элемент И 6, счетчик 15 уменьшает на 1 свою выходную комбинацию и когда эта комбинация станет равна нулю, то сигнал с выхода дешифратора 16 (см; фиг.2з) блокирует счетный вход вычитающего счетчика 15 и запускает счетчик 2 импульсов, который выдает сигнал отключения симистора 9.

Таким образом время включения нагревательного элемента t_нагр будет равно

t_нагр=К_сч2Т_пи+Т_пиN, где N количество импульсов равное числу записанному в вычитающий счетчик 1.

Если машина упаковочная продолжает непрерывно работать, то счетчик 5 времени не формирует импульсы, т.к.

t_ожид<t= К_сч5Т_пи и cчетчик 5 обнуляется раньше, чем сформируется выходной импульс. Счетчик 11 циклов считает циклы непрерывной работы и при установленном коэффициенте счета К_сч11 сформирует импульс (см. фиг.2 и), который поступив на реверсивный счетчик 12 уменьшит хранящееся в нем число на единицу, и так до нуля, после чего через дешифратор 14 блокирует счетчик 11 циклов. Уменьшенная комбинация выходных сигналов реверсивного счетчика 12 перезаписывается в вычитающий счетчик 15 между срабатываниями блока 3 запуска. Поэтому через определенное количество циклов, равное К_сч11 время нагрева будет уменьшено

t_нагр=К_сч2Т_пи+Т_пи(N-1), а через количество циклов А

А=К_сч11N время нагрева станет

t_нагр=К_сч2Т_пи. Тем самым обеспечивается дополнительный нагрев шва в начале работы упаковочной машины и автоматическое регулирование температуры нагрева при дальнейшей работе машины.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение качественного шва упаковки как при установившемся режиме работы, так и при длительных остановках упаковочной машины.