Спосіб контролю залишків шоколаду в формах із застосуванням фотоелектричного датчика

Реферат: Спосіб контролю залишків шоколаду в формах із застосуванням фотоелектричного датчика полягає у тому, що контроль залишків шоколаду здійснюється з використанням джерела світла, а саме галогенної лампи, світло якої проектується на форму та охоплює всю її поверхню в момент фіксації залишків, а також не створює тіні та не нагріває шоколад, оптичного засобу, а саме фотокамери, встановленої в зафіксованому положенні поза площиною проекції світлового променя галогенної лампи, та блока обробки, з'єднаного з оптичним засобом, і на якому визначається ступінь забрудненості форм методом порівняння отриманих показників за знімками кожної форми із допустимим показником геометричної складової залишків шоколаду в формах. Наявність залишків шоколаду в формах на етапі обробки отриманої інформації визначається методом обчислення геометричної складової, а саме площин неправильних фігур, а саме залишків шоколаду в формах на знімках, виконаних оптичним засобом контролю. Перед зйомкою вмісту форм фотокамерою, із застосуванням фотоелектричного датчика, що встановлено в горизонтальному положенні та направлено на стрічку, у режимі реального часу послідовно визначається наявність кожної форми у запрограмованих послідовності, орієнтації або часовому проміжку на конвеєрній стрічці. Отримана інформація надходить до блока обробки. У випадку порушення послідовності, орієнтації або часового проміжку надходження форм, робота лінії корегується. UA 113843 U (12) UA 113843 U UA 113843 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів контролю, які характеризуються використанням оптичних засобів, а саме до способів контролю залишків шоколаду в формах. Вимоги до якості шоколаду передбачено нормативною документацією, а саме ДСТУ 39242014, що є новою редакцією ДСТУ 3924-2000 "Шоколад. Загальні технічні умови", в якому визначено, що шоколад повинен задовольняти наступним органолептичним показникам: смак і аромат; зовнішній вигляд; форма; консистенція; структура. Істотні залишки шоколаду у формах можуть вплинути на ці показники, а саме через порушення консистенції може спостерігатись деформація плитки шоколаду, нерівність країв, неоднорідна структура та тьмяна поверхня тощо. Постає необхідність у контролі наявності залишків шоколаду у формах з метою підвищення якості продукції. Відомим є винахід [Pat. No. US4741621, ІРС GO IB 11/24. Geometric surface inspection systemwith dual overlap light stripe generator / J. D. Taft, J. F. Ellison. - App. № 8977473; filed 18.07.1986; pub. date 03.05.1988.], згідно з яким контроль поверхні форм із шоколадом здійснюється із застосуванням лазера. Через дзеркала промінь лазера утворює смугу світла, що проходить через контрольовану поверхню. Відеокамера, що зафіксована в центрі контрольованої ділянки, фіксує траєкторію світла від лазера. Інформація обробляється з використанням відповідного програмного забезпечення. Дзеркала, що використовуються, повинні знаходитись в зафіксованому положенні без сторонніх вібрацій. Контрольовані об'єкти забезпечуються штрих-кодами, а контроль проводиться лише на ділянці, де проектується лазерна смуга. Недоліками корисної моделі є наступне: - у виробничому середовищі важко досягти умов відсутності вібрацій, через те, що робота автоматів у більшості випадків супроводжуються вібраційним рухом, тому застосування дзеркал є обмеженим; - забезпечення контрольованих об'єктів штрих-кодами знижує технологічність обладнання, у випадках, коли форми постійно замінюються на форми іншої конфігурації, що є характерним для значної кількості виробництв. Відомим є спосіб контролю залишків шоколаду у формах [Pat. No. ЕР2112503, ІРС G01N 21/954, G01B 11/25. Method and device for verifying the absence of foodstuff residues in moulds for foodstuffs, in particular chocolate products / G. Dario. App. № 09158322.9; filed 21.04.2009; pub. date 07.07.2010.], згідно з яким контроль здійснюється з використанням світлового променя, який проектується на вимірювану площину. Освітлену ділянку знімає відеокамера, що розташовується поза площиною проекції. Отримані кадри з використанням програмного забезпечення порівнюються з еталонною моделлю. Через неперервний процес зйомки, для розпізнавання форм використовуються штрих-коди. Недоліками способу є наступне: - забезпечення контрольованих об'єктів штрих-кодами знижує технологічність обладнання, у випадках, коли форми постійно змінюються на форми іншої конфігурації, що є характерним для значної кількості виробництв; - застосування безперервної зйомки передбачає необхідність розробки додаткових алгоритмів відділення зображення повної площини контрольованої форми від зображень сусідніх форм та прольотів між ними, це ускладнює методику контролю. Найбільш близьким, до корисної моделі, що заявляється, є спосіб [Пат. України № 99477, МПК G01B 11/24. Спосіб контролю залишків шоколаду в формах / Р.М.Тріщ, С.М.Артюх, Г.С.Кіпоренко, Ю.С.Лис, Д.I.Шматков, Р.З.Балафендієва; заявник Д.I.Шматков. - 3. № и 2014 12826; заявл. 01.12.2014; опубл. 10.06.2015, бюл. №11.], який полягає у тому, що контроль залишків шоколаду здійснюється з використанням галогенної лампи, світло якої проектується на форму та охоплює всю її поверхню в момент фіксації залишків, а також не створює тіні та не нагріває шоколад, оптичного засобу, а саме фотокамери, встановленої в зафіксованому положенні поза площиною проекції світлового променя галогенної лампи, та блоку обробки, з'єднаного з оптичним засобом, і на якому визначається ступінь забрудненості форм методом порівняння отриманих показників за знімками кожної форми із допустимим показником геометричної складової залишків шоколаду в формах. Наявність залишків шоколаду в формах на етапі обробки отриманої інформації визначається методом обчислення геометричної складової, а саме площин неправильних фігур, а саме залишків шоколаду в формах на знімках, виконаних оптичним засобом контролю. Корисна модель вибрана за прототип. Недоліком способу є можливість виникнення похибок контролю, що обумовлюються відсутністю механізму контролю наявності форм на лінії у запрограмованих послідовності, орієнтації та часовому проміжку їх надходження. У разі відсутності форм на лінії або порушення 1 UA 113843 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 послідовності, орієнтації та часового проміжку їх надходження, оптичний засіб контролю може фотографувати або пусту стрічку, або лише частину форми. Задачею корисної моделі є підвищення точності способу контролю залишків шоколаду в формах. Корисна модель характеризується наступною сукупністю ознак. Поставлена задача вирішується тим, що контроль залишків шоколаду здійснюється з використанням джерела світла, яке проектується на форму та охоплює всю її поверхню в момент фіксації залишків, а також не створює тіні та не нагріває шоколад, оптичного засобу, який направлено в центр контрольованої ділянки під прямим кутом та який веде її зйомку, і блока обробки, на якому визначається ступінь забрудненості форми. Наявність залишків шоколаду в формах на етапі обробки отриманої інформації визначається методом обчислення геометричної складової, а саме площин неправильних фігур, а саме залишків шоколаду в формах на знімках, зроблених оптичним засобом контролю. Ступінь забрудненості форм визначається методом порівняння отриманих показників за знімками кожної форми із допустимим показником геометричної складової залишків шоколаду в формах. Перед зйомкою вмісту форм оптичним засобом, із застосуванням фотоелектричного датчика, який встановлено в горизонтальному положенні та направлено на стрічку, у режимі реального часу послідовно визначається наявність кожної форми на конвеєрній стрічці. Отримана інформація надходить до блока обробки. У випадку порушення послідовності, орієнтації або часового проміжку надходження форм, робота лінії корегується. Реалізацію корисної моделі представлено на кресленні. Оптичний засіб контролю, фотокамеру, 1, встановлено в зафіксованому положенні, причому відстань від конвеєрної стрічки, 2, вибирається залежно від фокусування, 3, фотокамери, 1, для охоплення усієї площини форми, 4, поза площиною проекції світлового променя, 5. Фотокамеру, 1, направлено в центр контрольованої ділянки, 6, під прямим кутом. Світло галогенної лампи, 7, яке проектується на форму, 4, є однорідним та направленим, не створює тіні та не нагріває шоколад. Кут, А, між проекцією, 5, світла і положенням фотокамери, 1, становить близько 15° для того, щоб світло від лампи, 7, не засвічувало зйомку фотокамери, 1, та не створювало тіні на формі, 4. Форми, 4, встановлені на конвеєрній стрічці, 2, рухаються послідовно, безперервно за заданим напрямом, 8. Кожна форма, 4, має ідентичні порожнини, 9, для відливки, які переміщуються вздовж замкнутої траєкторії конвеєрної стрічки, 2, з регульованою швидкістю подачі. Частота зйомки фотокамери, 1, програмується в залежності від швидкості руху конвеєрної стрічки, 2, та відстані між формами, 4. Інформація, отримана після зйомки, автоматично передається до блока обробки, 10, де за допомогою програмного забезпечення визначається міра забруднення форми, 4, за методом обчислення геометричної складової, а саме площин неправильних фігур, залишків шоколаду в формах на знімках, виконаних фотокамерою. Ступінь забрудненості форм, 4, визначається методом порівняння отриманого показника за знімком із допустимим показником геометричної складової залишку шоколаду в формах, 4. За результатами проведених на виробництві 50 вимірювань з рівнем довіри 0,95 визначено коефіцієнт контрасту, k, білої поверхні форми з коричневим кольором шоколаду за формулою:  k  1  ш  0,42 , ф де k - коефіцієнт контрасту; 2 Вш - яскравість шоколаду, кд/м ; 2 Вф - яскравість форми, кд/м . Відомо, що таке значення відповідає середньому рівню контрасту. Встановлено, що визначений показник контрасту забезпечує достатні можливості для створення та обробки знімків цифровою технікою. Перед зйомкою вмісту форм, 4, фотокамерою, 1, із застосуванням фотоелектричного датчика, 11, що встановлено в горизонтальному положенні та направлено на стрічку, 2, у режимі реального часу послідовно визначається наявність кожної форми у запрограмованих послідовності, орієнтації або часовому проміжку на конвеєрній стрічці. Отримана інформація надходить до блока обробки, 10. У випадку порушення послідовності, орієнтації або часового проміжку надходження форм, 4, робота лінії корегується. Застосування корисної моделі дозволяє підвищити точність контролю на 20 % - 25 %, а також показники якості шоколаду - до 10 %. 2 UA 113843 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Спосіб контролю залишків шоколаду в формах із застосуванням фотоелектричного датчика, який полягає у тому, що контроль залишків шоколаду здійснюється з використанням джерела світла, а саме галогенної лампи, світло якої проектується на форму та охоплює всю її поверхню в момент фіксації залишків, а також не створює тіні та не нагріває шоколад, оптичного засобу, а саме фотокамери, встановленої в зафіксованому положенні поза площиною проекції світлового променя галогенної лампи, та блока обробки, з'єднаного з оптичним засобом, і на якому визначається ступінь забрудненості форм методом порівняння отриманих показників за знімками кожної форми із допустимим показником геометричної складової залишків шоколаду в формах, а наявність залишків шоколаду в формах на етапі обробки отриманої інформації визначається методом обчислення геометричної складової, а саме площин неправильних фігур, а саме залишків шоколаду в формах на знімках, виконаних оптичним засобом контролю, який відрізняється тим, що перед зйомкою вмісту форм фотокамерою, із застосуванням фотоелектричного датчика, що встановлено в горизонтальному положенні та направлено на стрічку, у режимі реального часу послідовно визначається наявність кожної форми у запрограмованих послідовності, орієнтації або часовому проміжку на конвеєрній стрічці, після чого отримана інформація надходить до блока обробки, а, у випадку порушення послідовності, орієнтації або часового проміжку надходження форм, робота лінії корегується. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3