ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время бурный рост переживает такая отрасль промышленности, как производство алкогольных и безалкогольных напитков. В стране открывается огромное количество как крупных заводов, так и небольших цехов по производству бутилированой продукции. И эта продукция должна быть не только с достаточной точностью разлита по бутылкам, упакована, но и учтена в процессе производства.

Счётчики готовой продукции, а именно, бутылок, на производстве применяются достаточно давно, с первой половины прошлого века. Первоначально это были полностью механические приборы с редукционной передачей на дисковые многоразрядные индикаторы.

На смену им пришли электромеханические приборы, модификация которого разрабатывается в настоящем курсовом проекте.

Принцип действия проектируемого электромеханического счётчика следующий:

проходящие по транспортировочной ленте бутылки оказываются в зоне действия сварной звёздочки, попадая в её впадины. Таких впадин на сварной звёздочке выполнено десять. К одному из зубьев звёздочки приварен палец. Рабочий процесс осуществляется таким образом, что бутылки, проходя по транспортировочной ленте, проворачивают сварную звёздочку. Звёздочка, совершая полный оборот, замыкает при помощи приваренного пальца контакт на выключателе, в результате чего подаётся импульс счётчику, установленному в шкафу электрооборудования и имеющему орган индикации, выполненный в виде табло с переключающимися цифрами. В силу того, что замыкание контакта происходит при совершении звёздочкой полного оборота, то есть прохождении десяти бутылок, счётчик показывает десятки прошедших через него бутылок, о чём делается соответствующая надпись на органе индикации.

В связи с тем, что на одной и той же поточной линии может производиться разлив в тару различной ёмкости, применяются сварные звёздочки с различными геометрическими размерами. При этом диаметр самого диска остаётся прежним, меняются лишь радиусы впадин на диске.

1. Обзор существующих конструкций

В настоящее время на производстве применяются самые различные типы счётчиков бутылок, действие которых основано на самых различных физических принципах.

Исторически первым является полностью механический счётчик бутылок, который по принципу действия схож с проектируемым электромеханическим счётчиком. Он также имеет в своём составе сварную звёздочку с приваренным рычагом, но у него она служит не для замыкания контактов, а для поворота механического дискретного устройства, которое непосредственно соединено с индикационным устройством. Последнее представляет собой набор дисков, имеющих оцифровку по торцу. Каждый последующий в ряду диск замкнут на предыдущий таким образом, что его поворот на одно деление происходит после совершения предыдущим диском полного оборота. Таким образом, в индикационном окошке отображается число десятков прошедших через счётчик бутылок.

Основным недостатком механических счётчиков является большое количество движущихся деталей, что приводит к увеличению интенсивности отказов. Механические детали более подвержены амортизации и чаще требуют замены, чем электрические. Существенным недостатком является также то, что индикатор невозможно отнести на значительное расстояние от самого счётчика. Это предполагает необходимость нахождения контролёра в непосредственной близости от прибора, что не всегда бывает удобно.

К основным достоинствам данной конструкции можно отнести то, что она полностью автономна, что позволяет при необходимости переустанавливать её на другие линии, не нарушая работу всей системы. Кроме того, она отличается высокой ремонтопригодностью, стабильностью к внешним воздействиям, а также простотой и технологичностью.

Следующим типом счётчиков бутылок являются электромеханические. Наряду со схемой, разрабатываемой в настоящем курсовом проекте, применяется также схема, работающая следующим образом: по бокам от транспортировочной ленты находятся поворотные контакты, которые замыкают цепь индикатора при прохождении каждой бутылки. Схема данного устройства представлена на рис.1

рис.1

На рисунке показан участок транспортировочной ленты, на котором установлен счётчик бутылок. При прохождении бутылки через контакты, она поворачивает их и тем самым замыкает контакты. Для возврата контактов в разомкнутое положение предусмотрены пружины. Сформированные импульсы поступают на счётчик, расположенный на шкафу электрооборудования.

Эта конструкция имеет следующие недостатки: поштучный счёт бутылок, что ведёт к увеличению разрядности измерительного прибора. Постоянное замыкание и размыкание контактов, которое сопровождается появлением искры, приводит к тому, что контакты подгорают и периодически выходят из строя.

К основным преимуществам можно отнести простоту конструкции, минимальное число движущихся деталей. Также большое значение имеет самодублированность системы, предполагающая возможность замены одного из узлов без остановки производственного процесса – роль счётчика будет выполнять один из контакторов. Для этого необходимо предусмотреть возможность изменения алгоритма счётчика, таким образом, чтобы он воспринимал сдвоенный сигнал от двух контакторов за единичный.

Размер бутылок, которые в данный момент проходят по транспортировочной ленте, определяет расстояние между контакторами, поэтому они закрепляются на подвижной платформе, имеющей точки фиксации в соответствии с ассортиментом выпускаемой продукции.

Следующий тип счётчиков – оптические. Это более современная и более надёжная система, имеющая в своём составе источник света и фотоприемник. Схема её представлена на рисунке 2.

рис.2

Узкий световой луч, испускаемый источником, принимается фотоприёмником, который вырабатывает фототок. В период времени, когда на пути луча оказывается бутылка, действие фототока многократно ослабевает, таким образом, формируются импульсы, которые передаются счётчику импульсов. Источник света и фотоприёмник устанавливаются на уровне горлышка бутылок, затем, чтобы импульсы получались более чёткими. В силу этого высота установки устройства делается регулируемой в зависимости от того, какую высоту имеют выпускаемые на линии бутылки.

Основным достоинством данного типа счётчиков является отсутствие движущихся частей и стабильная работа в любых режимах. Кроме того, они просты, технологичны и имеют невысокую стоимость.

К недостаткам можно отнести то, что при производстве продукции в таре из прозрачного стекла необходимо увеличивать чувствительность счётчика.

К следующему типу датчиков можно отнести пьезоэлектрические счётчики. Их действие основано на том , что ряд кристаллов при действии на них механической силы накапливают на своих гранях разность потенциалов. Датчики с пьезоэлектрическими кристаллами устанавливаются под транспортировочной лентой. Оказываясь над датчиком, бутылка воздействует на него, в результате чего формируется импульс, передаваемый на счётчик.