Устройство регулирования температуры нагревателя в упаковочной машине

 

Изобретение относится к оборудованию для упаковки продуктов в пакеты из термопластичного материала и может быть использовано в пищевой промышленности. Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов, блок 3 запуска с датчиком 4 начала цикла, J-K триггер 8, прямой выход которого через усилитель мощности 9 и симистор 10 связаны с нагревателем 11. Кроме того, устройство снабжено регулируемым времязадающим блоком 5, элементами 6 3И и 7 2ИЛИ. Предлагаемое устройство позволяет нарду с дискретным "грубым" регулированием температуры нагревателя осуществлять плавную "точную" регулировку, что повышает точность установки требуемой температуры нагревателя для любого типа термопластичной пленки, а следовательно, улучшает качество свариваемого шва. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для упаковки продуктов в пакеты из термопластичного материала и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известно устройство регулирования температуры нагревателя, используемое в изготавливаемом нашим предприятием комплексе фасовочного оборудования, содержащее генератор, счетчик импульсов, блок запуска с датчиком начала цикла и триггер [1] Однако известное устройство обеспечивает только дискретное регулирование температуры нагревателя путем изменения коэффициента пересчета счетчика импульсов. Вследствие этого невозможно точно установить требуемую температуру, что влияет на качество свариваемого шва. Для решения поставленной задачи устройство регулирования температуры нагревателя в упаковочной машине, содержащее генератора импульсов, блок запуска, счетчик импульсов и J-K триггер, дополнительно снабжено регулируемым времязадающим блоком, элементами 2ИЛИ и 3И, при этом первый вход элемента 3И связан с объединенными установочным входом счетчика, входом регулируемого времязадающего блока и выходом блока запуска, второй вход элемента 3И соединен с выходом генератора импульсов, а третий вход подключен к инверсному выходу триггера, причем выходы элемента 3И и регулируемого времязадающего блока через соответствующие входы элемента 2ИЛИ связаны с J-входом триггера.

Введение регулируемого времязадающего блока и элементов 2ИЛИ и 3И позволяет наряду с дискретным "грубым" регулированием температуры нагревателя путем изменения коэффициента пересчета счетчика импульсов осуществлять плавную "точную" регулировку за счет изменения времени нагрева нагревателя в пределах длительности периода импульсов, вырабатываемых генератором. Это повышает точность установки требуемой температуры нагревателя, что улучшает качество свариваемого шва.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство регулирования температуры нагревателя в упаковочной машине содержит генератор 1 импульсов, выходом соединенный со счетчиком входом счетчика 2 импульсов и входом блока 3 запуска, снабженного датчиком 4 начала цикла. Выход блока 3 запуска соединен с входом регулируемого времязадающего блока 5 и одним из входом элемента 6 3И, выходы которых через элемент 7 2ИЛИ подключены к J-входу J-K триггера 8. Прямой выход J-K триггера 8 связан через усилитель 9 мощности и симистор 10 с нагревателем 11.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов преобразует синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы (П) с периодом следования 1/2 периода напряжения сети питания (фиг. 2а). Пока датчик 4 начала цикла не сработал на выходе блока 3 запуска потенциальный ноль, этот сигнал блокирует работу счетчика 2 импульсов, времязадающего его блока 5 и элементы 6 3И, тем самым сигнал с выхода элемента 7 2 ИЛИ поддерживает J-K триггер 8 в выключенном состоянии, а значит напряжение питания на нагреватель 11 не поступает. При срабатывании датчика 4 начала цикла блок 3 запуска перекидывает по заднему фронту импульсов (II) в устойчивое состояние, выходное напряжение блока 3 станет равно логической "1" (фиг. 2б). Длительность импульса запуска равно 2Тп. Сигнал с выхода блока 3 запускает счетчик 2 импульсов и времязадающий блок 5, элемент 6 3И остаются в выключенном состоянии, сигнал с генератора 1 импульсов в этом момент равен нулю. Времязадающий блок 5 задерживает импульс с выхода блока 3 запуска. Время задержки можно менять от 0 до времени, равного длительности периода Тп импульсов (II) (фиг. 2в). Задержанный импульс через элемент 7 2ИЛИ включает J-K триггер 8 ( фиг. 2д), а значит и нагреватель 11 (фиг. 2е). Сигнал с инверсного выхода J-K триггера 8 блокирует элемент 6 3И. Теперь предположим, что из-за разброса номинальных значений элементов, из которых собран времязадающий блок 5, время задержки может получиться больше длительности периода Тп (фиг. 2b), тогда первый период напряжения подаваемого на нагреватель 11 будет пропущен, а второй период будет включен с опозданием t₀=t₃-T_п. Таким образом, получится перерегулирование и точность регулирования ухудшается. Для устранения перерегулирования в устройство введена связь: выход генератора 1 импульсов соединен с входом элемента 6 3И, тем самым, если за время, равное Тп времязадающий блок 5 не сработает, то пришедший первый импульс (II) включит элемент 6 3И и через элемент 7 2ИЛИ, J-K триггер 8 (см. фиг. 2), счетчик 2 импульсов отсчитывает заданное количество импульсов и выключит нагреватель 11 (фиг. 2г). Изменяя время задержки времязадающего блока 5 можно плавно регулировать мощность нагревателя 11, так как время включения нагревателя меняется в пределах T_п·N<tb·(N-1), где N-количество импульсов, отсчитанное счетчиком 2 импульсов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет наряду с дискретным "грубым" регулированием температуры нагревателя осуществлять плавную "точную" регулировку, что повышает точность установки требуемой температуры нагревателя для любого типа термопластичной пленки, а следовательно, улучшает качество свариваемого шва.

Формула изобретения

Устройство регулирования температуры нагревателя в упаковочной машине, содержащее генератор импульсов, связанный с блоком запуска и последовательно соединенными счетчиком импульсов, JK-триггером и усилителем мощности в цепи нагрузки, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено регулируемым времязадающим блоком, элементами 2ИЛИ и 3И, при этом первый вход элемента 3И связан с объединенными установочным входом счетчика, входом регулируемого времязадающего блока и выходом блока запуска, второй вход элемента 3И соединен с выходом генератора импульсов, а третий вход подключен к инверсному выходу JK-триггера, причем выходы элемента 3И и регулируемого времязадающего блока через соответствующие входы элемента 2ИЛИ связаны с J-входом JK-триггера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2