Пристрій та спосіб автоматизованого контролю пакувальних машин для ковбасного виробництва

1. Пристрій автоматизованого контролю пакувальних машин для ковбасного виробництва, який містить машину-шприц (F), цівку (1), гальмівний пристрій (2) для гальмування кишкової оболонки й машину-затискач (V), який відрізняється наявністю камери (6, 6', 6"), яка видає електричний відеосигнал, наявністю аналітичного пристрою (7) для аналізу відеосигналу й наявністю вимикаючого пристрою (8), керованого аналітичним пристроєм, для відключення машини-шприца (F). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в ньому для візуалізації знятого за допомогою камери (6, 6', 6") зображення додатково передбачений переносний індикаторний блок (10) із приймальним пристроєм і передавальний пристрій (9) для передачі відеосигналу в приймальний пристрій. 3. Спосіб автоматизованого контролю пакувальних машин для ковбасного виробництва, що містять - машину-шприц (F), C2 2 (11) 1 3 84768 - машини для накладення затискачів на оболонку. Пакування за допомогою цих машин звичайно відбувається так: Спочатку порожню, закриту з однієї сторони оболонку великої довжини надягають на вихідний кінець цівки шприцу. Потім найчастіше оболонку гофр ують. Після цього приводять у робоче положення гальмівний пристрій. Цей пристрій створює силу тертя, що перешкоджає стягуванню оболонки із цівки шприца. Без сили тертя оболонка стягувалася б із цівки нерівномірно, забезпечити рівномірне набивання було б важко. Звичайно гальмівний пристрій складається з одного або декількох еластичних кілець, які охоплюють цівку. Коли оболонка знаходиться на цівці, завдяки еластичності матеріалу кілець вона притискається до поверхні цівки, внаслідок чого при знятті виникає необхідна сила тертя. У робочому положенні гальмівний пристрій знаходиться біля вихідного кінця цівки [порівн. DE 199 53 695]. Включають ковбасний шприц. Фарш через цівку потрапляє в оболонку. Оскільки оболонка біля вихідного кінця закрита, вона поступово стягується з цівки. Описаний вище гальмівний пристрій забезпечує рівномірність цього процесу. Заповнену оболонку подають до машини для накладення затискачів, що закриває оболонку частинами. Це може здійснюватися, наприклад, таким чином. Машина за допомогою витискувачів віджимає ковбасну оболонку, потім на перетиснену ділянку накладають затискачі. При притисканні до матриці затискачі деформуються і завдяки цьому затискають оболонку. Винахід зокрема відноситься до автоматизованих пакувальних машин для ковбасного виробництва. Такі машини працюють безперервно, тобто робочі операції скоординовані одна з одною так, що окремі ковбаси безперервно пакуються у низку або в окремі ковбасні вироби. При використанні цих машин постійно виникає наступна проблема: щоб вчасно відключити пакувальну машину, необхідно визначити момент, коли досягнутий кінець оболонки. Крім того, машину потрібно негайно виключати при непередбачених розривах заповненої й знятої із цівки оболонки. Доручати якій-небудь особі постійно стежити за роботою машини не рентабельно. Тому до теперішнього часу запропоновані різні способи автоматичного контролю пакування. Наприклад, було запропоновано закріпити на кінці оболонки пружинний затискач «крокодил», який би перемикав вимикач тоді, коли починає рухатися кінець оболонки. Крім того, був придуманий важіль, що хи тається, який прилягає до гофрованої оболонки. Як тільки оболонка знімається, він контактує з металевою цівкою. Завдяки цьому контакту замикається електричний ланцюг, і видається відповідний сигнал. Однак ці нововведення лише дозволяють контролювати досягнення кінця оболонки, але не такі збої як розрив. Збої можна контролювати за допомогою бігункового колеса, що поміщається в кінця цівки. Це колесо прилягає до матеріалу оболонки й обертається остільки, оскі 4 льки оболонка сходить належним чином. Якщо колесо зупиняється, що визначається за допомогою датчика, виходить, або виникла несправність, або досягнутий кінець оболонки [порівн. EP 0 755 188 В1]. Отже, відомі рішення або не охоплюють збоїв, або використовують механічні деталі, які вимагають значних витрат на обслуговування. Завдання винаходу полягає в тому, щоб забезпечити такий контроль, який без використання механічних деталей дозволив би контролювати як збої, так і досягнення кінця оболонки. У винаході ця задача вирішена завдяки відрізняючим ознакам пункту 1. При цьому камера являє собою будь-яку систему збору оптичної інформації. Інформацію про двомірне зображення ця система видає у вигляді електричного сигналу зображення. При цьому поняття «електронний» охоплює поняття «електричний». Аналітичний пристрій являє собою обчислювальний пристрій, що зберігає зображення й здійснює операції порівняння зображень. Вимикаючий пристрій, являє собою електронний пристрій, що за сигналом аналітичного пристрою відключає машину-шприц. Аналітичний пристрій й/або вимикаючий пристрій, можуть бути або інтегровані з вищевказаною камерою, шприцем і т.п., або виконані у вигляді одного або двох окремих компонентів. Даний пристрій може функціонувати, наприклад, у відповідності з таким способом, що здійснюється аналітичним пристроєм: Спосіб автоматичного контролю пакувальних машин для ковбасного виробництва, до складу яких входить машина-шприц, цівка, гальмівний пристрій для гальмування кишкової оболонки, машина-затискач. Спосіб характеризується наступними етапами: a) До пам'яті системи ініціалізації записують параметр ініціалізації. b) За допомогою камери знімають один із ділянок пакувальної машини. c) Зняте камерою зображення відцифровують. d) Відцифроване зображення записують до пам'яті зображень. e) Якщо пам'ять вже містить параметр ініціалізації, то замість нього перезаписують нове значення параметру, і запускають новий робочий цикл, починаючи з етапу b). є¢) В іншому випадку зображення, що було записано на етапі d), порівнюють із зображенням, записаним на етапі d) під час попереднього робочого циклу. f) Якщо при порівнянні на етапі є') виявляють розбіжність між вказаними зображеннями, то пам'ять зображень, зайняту під час попереднього робочого циклу на етапі d), звільняють, і починають новий робочий цикл з етапу b). f) B іншому випадку активують вимикаючий пристрій, який виключає машину-шприц. Додатково або замість відключення шприцу відповідно до етапу f) може бути виданий попереджувальний сигнал і/або ініційована інша дія, на 5 84768 приклад, відключення машини для накладення затискачів. Частину пакувальної машини, яку знімає камера на етапі b), можна вибрати по-різному. Наприклад, камера може знімати ділянку цівки з гофрованою оболонкою. У цьому випадку дана область вибирається так, щоб при належному функціонуванні через стягування оболонка в її межах перебувала в постійному русі. При розриві фарш, який поступає, уже не робить тиску, під дією якого знімається оболонка. Переміщення оболонки припиняється, тому при порівнянні відповідно до етапу є¢) розбіжність між зображеннями не встановлюється, здійснюється перехід до кроку f¢), і шприц-машина відключається. Коли досягається кінець оболонки, оболонка з тієї області, що була обрана при цій установці, зникає. Наступні один за одним зображення схожі одне на одне, тому знову здійснюється перехід від пункту e¢) до п ункту f¢). У рамках ініціалізації можна також передбачити спеціальні кроки по зйомці цівки без оболонки й збереженню цього зображення як порожнього зображення. Крім того, перед активуванням вимикаючого пристрою, відповідно до етапу f¢) може бути здійснено порівняння порожнього зображення з останнім знятим зображенням. Якщо це порівняння показує, що відхилення відсутні, виходить, ніякого розриву немає, а лише досягнутий кінець оболонки. Цей спосіб дозволяє відрізнити розрив від досягнення кінця оболонки, це може бути прийнято до уваги при активуванні інших дій. Можна також зняти ділянку з частиною оболонки між цівкою й машиною для накладення затискачів («область міхурів»). Якщо машина працює належним чином, то оболонка на цій ділянці через рівномірні проміжки роздувається й утворює міхури того самого розміру. Якщо два підряд знятих зображення не відрізняються один від одного, виходить, виник збій, тому здійснюється перехід від e¢) до f¢). Описаний спосіб на етапі f) можна змінити таким чином, щоб при відхиленні здійснювався перехід до етапу f¢), а при однакових підряд знятих зображеннях - назад до етапу b). У цьому випадку зйомку на етапі Ь) необхідно також зв'язати із циклом машини, щоб знімки робилися тоді, коли машина перебуває в певній фазі, наприклад, у момент найбільшого роздування міхура. Це дозволяє також установити коливання розмірів. Часто такі відхилення вказують на недостатню якість виробленої ковбаси, наприклад, через неправильну температуру фаршу і т.п. При використанні даного способу не обов'язково порівнювати саме наступні один за одним знімки. Додатково або замість цього останній знімок можна порівнювати з еталонним зображенням. Еталонне зображення можна зняти в рамках ініціалізації або задати його іншим способом і зберегти в пам'яті. Нарешті, камеру можна направити на вихід машини-затискувача, де періодично випадають або викочуються упаковані ковбаси («область ковбас»). Якщо ковбаса тут не з'являється, виходить, виник збій, або досягнутий кінець оболонки. Як і при зйомках в області міхурів, щоб контролювати якість ковбас, знімки, які виконують на цій ділянці 6 відповідно до етапу b), також можна синхронізувати із циклом машини. Це можливо завдяки тому, що при коливаннях якості змінюється також розмір і/або форма ковбас. Крім того, можна вимірювати площу, яку займає на знімку ковбаса. Це можна здійснити, наприклад, таким чином. Роблять кольорові знімки, в аналітичному пристрої зберігається інформація про колір оболонки. Потім цей блок визначає кількість крапок, які мають відповідний колір й розташовуються поруч один з одним у межах певної площі. Число крапок у цьому випадку є мірою площі. Відповідним чином можна контролювати довжину (за допомогою встановлення самої довгої прямої лінії в межах певної площі) та інші параметри форми. Колір оболонки можна визначати або на етапі ініціалізації, або безперервно, додатково знімаючи оболонку на ділянці гофрирування або в області міхурів. При застосуванні цих варіантів можна враховувати відхилення кольору й, таким чином, при необхідності визначати коливання сили світла, від яких залежить колір крапок зображення. Можна знімати не тільки одну з названих ділянок (ділянка гофрирування, міхурів і ковбас), але й комбінувати їх між собою. Для цього можна використати кілька камер. За допомогою однієї камери знімають два або кілька ділянок й аналізують за допомогою аналітичного пристрою тільки відповідні частини зображення. У цьому випадку, зокрема, можна комбінувати описані вище прості й циклічні способи, у результаті збільшується надійність контролю в цілому. Аналіз даних порівнянням нерухомих зображень не обмежується. Можна зняти фільми (які відображають фактичне протікання процесу), і безперервно порівнювати їх з репрезентативним фільмом (фільмом, що відображає належне протікання процесу), який знімається або під час ініціалізації, або під час процесу, що протікає правильно. У цьому випадку при обробці даних також можна враховува ти один, два або всі три ділянки (гофрирування, утворення міхурів і ковбас) і працювати з однієї або декількома камерами. Початок зйомки фільму можна зв'язати із циклом машини. Нарешті, можна також комбінувати один з одним обробку фільмів і нерухомих зображень. Наприклад, для контролю розривів і досягнення кінця оболонки вибирається ділянка гофрирування, а для контролю якості - одна або обидві інші ділянки. Додатково передбачений переносний індикаторний блок із прийомним пристроєм для візуалізації знятих за допомогою камери зображень і передавальний пристрій для передачі відеосигналу в прийомний пристрій. Ці пристрої можна використати для того, щоб при спрацьовуванні певного сигналу показати останній знімок або фільм операторові, що носить із собою індикаторний блок з прийомним пристроєм. Нижче за допомогою креслень більш докладно розкриті два приклади реалізації винаходу. На кресленнях показано наступне: Фіг.1: С хематичне подання пакувальної машини для ковбасного виробництва з трьома камерами й окремими ділянками зображення. 7 84768 Фіг.2: Те ж саме, але з однією камерою й повним охватом ділянок зображення. Пакувальна машина містить машину-шприц F, до якої прикріплений один кінець цівки 1. На іншому кінці цівки 1 знаходиться гальмівний пристрій 2 для гальмування кишкової оболонки. На ділянці цівки 1 перед гальмівним пристроєм знаходиться кінець ковбасної оболонки, що тут схематично зображений у вигляді го фрованої оболонки 3. Після цівки 1 за гальмівним пристроєм 2 знаходиться машина-затискач V. Випуск знаходиться із протилежної сторони машини - там, де позначений батон ковбаси 5, що випадає. Між цівкою 1 і машиною V оболонка утворює міхур 4. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 Пунктиром позначена ділянка гофрирування R, ділянка міхура В і ділянка ковбаси W. На кожну із цих ділянок спрямована одна з камер: 6, 6' або 6". Як видно з Фіг.2, замість трьох камер можна встановити єдину камеру б для зйомки великої області, що о хоплює ділянки R, В й W. Як показано на Фіг.2, до камери 6 підключений аналітичний пристрій 7. Вимикаючий пристрій, складається з кабелю 8, а також інтерфейсів у пристрої 7 і машині-шприці F (інтерфейси не показані). Крім того, аналітичний пристрій 7 за допомогою кабелю з'єднаний з передавальним пристроєм 9, що може передавати останнє зняте зображення або останні зняті зображення по радіо в прийомний пристрій переносного індикаторного блоку 10. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601