CH651804A5

CH651804A5 - PROCEDURE TO AUTOMATICALLY CORRECT THE OFFSET BETWEEN TWO CONTINUOUS BELTS THAT CARRY A SERIES OF EQUAL PRODUCTS.

Info

Publication number: CH651804A5
Application number: CH6475/82A
Authority: CH
Inventors: Anna Bravin
Original assignee: Anna Bravin
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1985-10-15
Also published as: NL191559B; FR2516488A1; IT1145734B; IT8168486A0; FR2516488B1; DE3241397A1; NL191559C; GB2111247B; NL8301725A; GB2111247A

Description

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento per correggere automaticamente lo sfasamento che si verifica fra due nastri continui che trasportano una serie di prodotti uguali, e un dispositivo atto a realizzare il procedimento. The present invention relates to a method for automatically correcting the phase shift that occurs between two continuous belts carrying a series of identical products, and a device suitable for carrying out the process.

Il procedimento può servire in numerosi campi industriali; per semplicità di esposizione ci si riferirà al caso di una macchina incartatrice e al relativo gruppo di alimentazione. The process can serve in numerous industrial fields; for the sake of simplicity, reference will be made to the case of a wrapping machine and its feeding unit.

Questo è costituito da una catena di nastri trasportatori, in serie fra loro, che ricevono le unità di prodotto a reciproco contatto, le distanziano opportunamente e le fanno arrivare ad un nastro munito di denti trasversali rispetto al nastro, equidistan-ziati, rivolti verso l'esterno in modo da costituire una successione continua di nicchie-ognuna delle quali riceve un'unità di prodotto che passa all'incartatrice. Detto nastro gira con una velocità data dall'incartatrice, mentre i nastri di arrivo ed in particolare il nastro su cui i prodotti vengono distanziati, sono azionati da loro motori indipendenti. This consists of a chain of conveyor belts, in series with each other, which receive the product units in mutual contact, appropriately distance them and make them arrive at a belt equipped with teeth transversely to the belt, equally spaced, facing towards the 'external so as to constitute a continuous succession of niches - each of which receives a unit of product that passes to the wrapping machine. Said belt rotates with a speed given by the wrapping machine, while the arrival belts and in particular the belt on which the products are spaced, are driven by their independent motors.

È facile capire che, ripetendosi migliaia di cicli, può nascere una differenza nel rapporto fra queste due velocità che dà luogo a inconvenienti evidenti in quanto se il prodotto arriva in It is easy to understand that, repeating thousands of cycles, a difference may arise in the relationship between these two speeds which gives rise to evident drawbacks since if the product reaches

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anticipo trova la nicchia occupata e non può prendere il suo posto e quindi può cadere e deteriorarsi, mentre se arriva in ritardo non fa a tempo ad entrare nella nicchia che rimane vuota: ne consegue che l'incartatrice effettua una o più operazioni a vuoto, sciupando il materiale di incartamento. 5 advance finds the niche occupied and cannot take its place and therefore it can fall and deteriorate, while if it arrives late it does not have time to enter the niche which remains empty: it follows that the wrapping machine performs one or more empty operations, wasting the wrapping material. 5

L'invenzione ha lo scopo di eliminare questi inconvenienti con un intervento sull'organo che muove il nastro distanziatore, aumentandone o diminuendone la velocità. The invention has the purpose of eliminating these drawbacks by intervening on the member which moves the spacer belt, increasing or decreasing its speed.

Il procedimento secondo l'invenzione consiste nel rilevare con un sensore l'arrivo di un prodotto su un primo nastro, na- 10 stro a monte, nel generare una serie di impulsi rappresentativi della posizione angolare del secondo nastro, nastro a valle, nel memorizzare la posizione presentata dal nastro a valle all'istante di arrivo di un prodotto sul nastro a monte, nel convertire il segnale memorizzato in un segnale di errore, nell'inviare tale se- i5 gnale di errore ad organi di azionamento di un motore che è associato al nastro a monte e ne comanda o ne regola il movimento, e nel generare ad ogni correzione del movimento del nastro a monte segnali di reazione destinati ad annullare il segnale di errore quando lo sfasamento è stato corretto. 20 The method according to the invention consists in detecting with a sensor the arrival of a product on a first belt, tape upstream, in generating a series of pulses representative of the angular position of the second belt, downstream belt, in memorizing the position presented by the downstream belt at the instant of arrival of a product on the upstream belt, in converting the stored signal into an error signal, in sending this error signal to drive elements of a motor which is associated with the upstream belt and commands or regulates its movement, and in generating at each correction of the movement of the upstream belt reaction signals intended to cancel the error signal when the phase shift has been corrected. 20

Il segnale di errore può essere ottenuto dalla conversione in forma analogica e successiva amplificazione di un segnale risultante dalla somma algebrica del valore memorizzato e del segnale di uscita di un contatore avanti-indietro che è fatto avanzare dagli impulsi rappresentativi della posizione del se- 25 condo nastro e retrocedere dai segnali di reazione; in alternativa il segnale di errore può essere costituito dal segnale emesso da un discriminatore sulla base del valore memorizzato. The error signal can be obtained from the conversion into analog form and subsequent amplification of a signal resulting from the algebraic sum of the stored value and the output signal of a forward-reverse counter which is advanced by the pulses representative of the second position. 25 tape and recede from the reaction signals; alternatively, the error signal can consist of the signal emitted by a discriminator on the basis of the stored value.

Il segnale di errore può agire direttamente sugli organi di 30 comando del motore di azionamento del nastro a monte, ai quali si invia anche un segnale rappresentativo della velocità del nastro a valle; in una forma di realizzazione in cui questo nastro riceve il moto dal nastro a valle tramite un differenziale, il segnale di errore può provocare l'azionamento di un motore 35 collegato all'asse di una campana su cui sono montati i satelliti del differenziale. The error signal can act directly on the drive members of the upstream belt drive motor, to which a signal representative of the downstream belt speed is also sent; in an embodiment in which this belt receives motion from the downstream belt through a differential, the error signal can cause the actuation of a motor 35 connected to the axis of a bell on which the satellites of the differential are mounted.

I segnali di reazione possono essere costituiti da segnali che rappresentano la posizione angolare del motore di azionamento del nastro o della campana; nel caso in cui questa sia azionata 40 da un motore passo-passo che riceve come segnale di errore i segnali emessi dal discriminatore, gli impulsi di reazione possono essere rappresentati dagli stessi segnali di uscita del discriminatore. The reaction signals can be constituted by signals which represent the angular position of the belt drive motor or of the bell; if this is driven 40 by a stepper motor which receives the signals emitted by the discriminator as an error signal, the reaction pulses can be represented by the same output signals as the discriminator.

II dispositivo che realizza il procedimento comprende un 45 sensore dell'arrivo di un prodotto sul nastro a monte; un primo generatore di impulsi atto ad emettere segnali numerici rappresentativi della posizione del nastro a valle; un dispositivo di memoria, che memorizza i segnali emessi del primo generatore di impulsi su comando di un segnale emesso da detto sensore e in- 50 dicante l'arrivo di un prodotto sul nastro a monte; mezzi per ricavare dal valore memorizzato un segnale di errore e per fornirlo ad organi di comando o regolazione del movimento del nastro a monte; mezzi per generare ad ogni correzione del movimento del nastro a monte segnali di reazione destinati ad annui- 55 lare detto segnale di errore quando lo sfasamento tra i due nastri è stato corretto. The device which carries out the method comprises a sensor 45 for the arrival of a product on the upstream belt; a first pulse generator adapted to emit numerical signals representative of the position of the downstream belt; a memory device, which stores the signals emitted by the first pulse generator upon command of a signal emitted by said sensor and indicating the arrival of a product on the upstream belt; means for obtaining an error signal from the stored value and for supplying it to control or regulation members of the movement of the upstream belt; means for generating at each correction of the movement of the upstream belt reaction signals intended to annul said error signal when the phase shift between the two belts has been corrected.

A maggior chiarimento si fa riferimento ai disegni allegati che mostrano schematicamente tre possibili forme di realizzazione dell'invenzione. 60 For greater clarification, reference is made to the attached drawings which schematically show three possible embodiments of the invention. 60

Nella fig. 1, un primo nastro trasportatore 1 trasporta pezzi 2 di prodotto, a contatto l'uno con l'altro che esso riceve da un'apparecchiatura di produzione. Uno o più altri nastri trasportatori, per esempio una coppia di nastri 3, 4 azionati da un motore 5, che nello schema di fig. 1 è un motore a corrente 65 continua a bassa inerzia, provvedono a separare i pezzi 2. Il nastro 4 è seguito da un ulteriore nastro 6 che ha il compito di presentare i prodotti a un nastro di alimentazione 7 per la macchina confezionatrice o per altra macchina che debba operare sui pezzi singoli. In fig. 1, a first conveyor belt 1 transports pieces 2 of product, in contact with each other which it receives from a production apparatus. One or more other conveyor belts, for example a pair of belts 3, 4 driven by a motor 5, which in the diagram of fig. 1 is a DC motor 65 with low inertia, they separate the pieces 2. The belt 4 is followed by a further belt 6 which has the task of presenting the products to a feeding belt 7 for the packaging machine or other machine that must operate on single pieces.

Il nastro 7 presenta sulla sua superficie dei denti trasversali 8, equidistanziati, che suddividono la superficie stessa in nicchie ciascujia delle quali è destinata a ospitare un pezzo di prodotto 2. Questo nastro 7 è sincronizzato esattamente con la macchina incartatrice, di cui si è indicato solamente il motore 9. The belt 7 has on its surface transverse teeth 8, equally spaced, which divide the surface itself into niches each of which is intended to house a piece of product 2. This belt 7 is synchronized exactly with the wrapping machine, of which it has been indicated only the engine 9.

Per accelerare le operazioni di trasporto tra l'apparecchiatura di produzione e quella di confezionamento, il nastro 4 avrà velocità più elevata di quella del nastro 7, per esempio multipla; le due velocità dovranno però essere rigidamente vincolate fra loro, per evitare che nicchie del nastro 7 restino vuote, con conseguente spreco del materiale di confezionamento, o per evitare che un pezzo 2 giunga su una nicchia già occupata e non possa essere preso dal nastro 7. To speed up the transport operations between the production and packaging equipment, the belt 4 will have a higher speed than that of the belt 7, for example multiple; however, the two speeds must be rigidly constrained to each other, to avoid that niches of the belt 7 remain empty, with consequent waste of the packaging material, or to prevent a piece 2 from reaching an already occupied niche and cannot be taken by the belt 7 .

L'invenzione ha lo scopo di recuperare gli eventuali sfasamenti tra i due nastri 4, 7. The invention has the purpose of recovering any phase displacements between the two belts 4, 7.

A questo scopo in corrispondenza del nastro 4 è disposta una fotocellula 10 o altro dispositivo in grado di riconoscere l'arrivo di un pezzo 2; il segnale di uscita di questo sensore serve come segnale di comando di una memoria 11 che memorizza un segnale numerico emesso da un dispositivo 12, di tipo noto, per il rilevamento della posizione angolare dell'asse del motore 9 dell'incartatrice. For this purpose a photocell 10 or other device capable of recognizing the arrival of a piece 2 is arranged in correspondence with the belt 4; the output signal of this sensor serves as the command signal of a memory 11 which stores a numeric signal emitted by a device 12, of a known type, for detecting the angular position of the axis of the motor 9 of the wrapping machine.

Il dispositivo 12 è calettato sull'asse del trasportatore 7, in modo tale che ogni passo del trasportatore 7, che mette una nicchia in posizione opportuna per ricevere un pezzo 2, equivalga a un giro o frazione di giro del rilevatore. L'uscita della memoria 11 è collegata a un primo ingresso di un sommatore 13 che ha un secondo ingresso collegato all'uscita di un contatore avanti-indietro 14, che è incrementato dai segnali emessi dal rilevatore 12 e decrementato da segnali emessi dal rilevatore 12 e decrementato da segnali emessi da un secondo rilevatore di posizione 15, associato al motore 5. The device 12 is keyed on the axis of the conveyor 7, so that each step of the conveyor 7, which puts a niche in a suitable position to receive a piece 2, is equivalent to one revolution or part of a revolution of the detector. The output of the memory 11 is connected to a first input of an adder 13 which has a second input connected to the output of a forward-reverse counter 14, which is increased by the signals emitted by the detector 12 and decreased by signals emitted by the detector 12 and decreased by signals emitted by a second position detector 15, associated with the engine 5.

L'uscita del sommatore 13 è collegata a un convertitore numerico-analogico 16 seguito da un amplificatore 17 collegato a sua volta agli organi di comando 18 del motore 5. In questi organi la tensione di uscita dell'amplificatore 17, che è un segnale di errore rappresentativo dello sfasamento tra i due motori, viene sommata algebricamente a una tensione rappresentativa della velocità del motore 9, prelevata con un opportuno dispositivo 19. In questo modo se la tensione di errore è diversa da 0, si otterrà la voluta variazione della velocità del nastro 4. Tramite il generatore di impulsi 15, il contatore 14 e il sommatore 13, il segnale di errore verrà azzerato quando lo sfasamento è stato corretto. The output of the adder 13 is connected to a digital-analog converter 16 followed by an amplifier 17 connected in turn to the control members 18 of the motor 5. In these organs the output voltage of the amplifier 17, which is a signal of error representative of the phase shift between the two motors, is added algebraically to a voltage representative of the speed of the motor 9, taken with a suitable device 19. In this way, if the error voltage is different from 0, the desired variation of the speed of the belt 4. Via the pulse generator 15, the counter 14 and the adder 13, the error signal will be reset when the phase shift has been corrected.

Nella variante rappresentata in fig. 2, il nastro 4 riceve il movimento dal motore 9 tramite un differenziale 20, i cui satelliti sono montati su una campana 21 che può essere messa in rotazione da un motore 22 a corrente continua e bassa inerzia, i cui circuiti di comando 23 sono pilotati dal segnale di errore emesso dall'amplificatore 17. Il rilevatore 15 è associato all'albero del motore 22. In the variant shown in fig. 2, the belt 4 receives movement from the motor 9 via a differential 20, whose satellites are mounted on a bell 21 which can be rotated by a direct current and low inertia motor 22, whose control circuits 23 are piloted by the error signal emitted by the amplifier 17. The detector 15 is associated with the motor shaft 22.

Con questa disposizione, il motore 22, e quindi la campana 21, saranno fermi finché non si ha sfasamento tra la velocità dei due nastri, nel qual caso viene fatto ruotare nell'uno o nell'altro senso fino a quando il numero di impulsi emesso dal rilevatore 15 non è tale da annullare il segnale di uscita dal sommatore. With this arrangement, the motor 22, and therefore the bell 21, will be stopped until there is a phase shift between the speed of the two belts, in which case it is made to rotate in one or the other direction until the number of pulses emitted by the detector 15 is not such as to cancel the output signal from the adder.

Nella variante di fig. 3 il nastro trasportatore 4 è ancora comandato dal motore dell'incartatrice tramite il differenziale 20, identico a quello di fig. 2; la campana 21 è però questa volta calettata sull'albero di un motore passo-passo. Gli organi di comando 25 di tale motore sono collegati a un discriminatore 26 con due uscite che vengono attivate a seconda che il motore debba essere fatto avanzare o retrocedere. Il discriminatore 26 opera sulla base della posizione angolare del trasportatore 7, memorizzata nella memoria ll.A questa memoria è anche as- In the variant of fig. 3 the conveyor belt 4 is still controlled by the wrapping machine motor by means of the differential 20, identical to that of fig. 2; however, the bell 21 is this time keyed onto the shaft of a stepper motor. The control members 25 of this motor are connected to a discriminator 26 with two outputs which are activated according to whether the motor must be made to move forward or backward. The discriminator 26 operates on the basis of the angular position of the conveyor 7, stored in memory ll. This memory is also

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sodato un contatore che ha un ingresso positivo e uno negativo collegati alle corrispondenti uscite del discriminatore, per l'azzeramento del contenuto della memoria in seguito alla correzione. sodato a counter that has a positive and a negative input connected to the corresponding outputs of the discriminator, for the zeroing of the memory content following the correction.

Se lo si desidera, l'azzeramento del contenuto della memoria può essere ottenuto, invece che dai segnali di uscita del discriminatore 26, da un generatore di impulsi, analogo al generatore 15 di fig. 2 e associato al motore passo-passo 24. If desired, the zeroing of the memory content can be obtained, instead of from the output signals of the discriminator 26, by a pulse generator, similar to the generator 15 of fig. 2 and associated with the stepper motor 24.

Tale generatore è però necessario solo se il tempo di risposta del motore passo-passo 24 risulta critico per l'operazione; se invece il tempo di reazione lascia un buon margine di sicurezza, gli impulsi di azzeramento per la memoria possono essere quelli inviati al motore passo-passo, in quanto è noto lo spostamento che il motore compie ad ogni passo. However, this generator is only necessary if the response time of the stepper motor 24 is critical for the operation; if, on the other hand, the reaction time leaves a good safety margin, the reset pulses for the memory can be those sent to the stepper motor, since the displacement that the motor makes at each step is known.

È evidente che quanto descritto è dato a titolo di esempio non limitativo e che varianti e modifiche saranno possibili senza uscire dall'ambito dell'invenzione. It is clear that what described is given by way of non-limiting example and that variations and modifications will be possible without departing from the scope of the invention.

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2 fogli disegni 2 drawings sheets

Claims

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1. Procedure for automatically correcting the phase shift between two continuous belts carrying a series of identical products (2), characterized in that it consists in detecting with a sensor (10) the arrival of a product (2) on the first belt 5 ( 4), upstream belt, in generating a series of pulses representative of the angular position of the second belt (7), downstream belt, in memorizing the position presented by the downstream belt (7) at the instant of arrival of the product on the belt at upstream (4), in converting the stored signal into an error signal (17), I0 in sending this error signal to organs (18, 23, 25) which drive a motor (5, 22, 24) which is associated with the upstream belt (4) and commands or regulates its movement, and in generating with each correction of the movement of the upstream belt (4), reaction signals intended to cancel the error signal 15 when the phase shift has been corrected .

Method according to claim 1, characterized in that the error signal is obtained by converting into analogue form (16) and amplifying (17) a signal obtained from the algebraic sum (13) of the stored value with the 2nd output signal of a counter (14) which is advanced by the pulses representative of the position of the second belt (7) and receded by the reaction signals.

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Method according to claim 2, characterized in that said error signal is sent to the control elements of a motor (5) which drives the belt upstream (4), and is added algebraically to a representative signal ( 19) the downstream belt speed.

Method according to claim 2, characterized in that said error signal is sent to a motor (22) 30 for adjusting the speed of the upstream belt (4), which acts on members (21) which transmit to the upstream belt (4) the movement of the downstream belt (7).

Method according to claim 1, characterized in that said error signal consists of the 35 output signal of a discriminator (26) which on the basis of the stored value generates advancing or backward pulses of a stepper motor (24) for adjusting the speed of the upstream belt (4), which acts on members (21) which transmit the movement of the downstream belt (7) to the upstream belt (4). 40

Method according to claims 3, 4 and 5, characterized in that said reaction signals consist of pulses (15) representative of the position of the driving motor (5) or of regulation (22) of the upstream belt speed ( 4). 45

(7);

- a memory device (11), which stores the signals emitted by the first pulse generator (12) upon command of a signal emitted by said sensor (10) and indicating the arrival of a product (2) on the upstream belt; 60

- means (13, 16, 17, 26) for obtaining an error signal from the stored value and supplying it to control elements (18, 5) or adjustment of the movement of the upstream belt (4);

- means (15, 14) for generating, at each correction of the movement of the upstream belt (4), reaction signals intended 65 to cancel said error signal when the phase shift between the two belts (4, 7) has been corrected.

Method according to claims 3, 4 and 5, characterized in that said reaction pulses are constituted by the same output signals as the discriminator (26).

Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises:

- a sensor (10) of the arrival of a product (2) on the upstream belt (4);

- a first pulse generator (12) adapted to emit numerical signals representative of the position of the belt downstream ss

Device according to claim 8, characterized in that it comprises a forward-reverse counter (14) in which the forward count control input is connected to said first pulse generator (12), the control input of the counting backwards is connected to the means that generate the correction signals (15) and the output is connected to a first input of an adder (13) which receives the stored value at a second input and makes the difference between the signals present at the its inputs, said adder (13) being connected to a digital-analog converter (16) followed by an amplifier (17) whose output voltage is called an error signal.

Device according to claim 9, characterized in that the output of said amplifier (17) is connected to the control members (18) of the upstream belt drive motor (5), and is provided by means for generating and sending to said control elements (18) a signal representative (19) of the speed of the downstream belt.

11. Device according to claim 9, characterized in that the output of said amplifier (17) is connected to the control elements (23) of a motor (22) connected to the axis of a bell (21) supporting the satellites a differential (20) which transmits the motion of the downstream belt (7) to the upstream belt (4), said motor (22) being moved in one direction or the other by the possible error signal.

Device according to claim 9, characterized in that it comprises a discriminator (26) having the input connected to the output of the memory device and two outputs, connected to the driving members of a stepper motor (24) connected to the axis of a support bell (21) of the satellites of a differential (20) which transmits to the upstream belt (4) the motion of the downstream one (7), said motor (24) being set in motion in one direction or in the other, depending on whether the discriminator (26) emits a signal on one or the other output.

Device according to claims 10, 11 and 12, characterized in that the means for generating the reaction signals are constituted by a second pulse generator (15), which generates signals representative of the position of the drive motor (5) of the belt (4) or respectively of the drive motor (22) of said bell (21), the output of said generator (15) being connected to the control input of the reverse counting of said counter (14).

Device according to claims 10, 11 and 12, characterized in that the means for generating the correction pulses are constituted by the same discriminator (26), the outputs of which are connected to the control inputs of an associated forward-reverse counter to the storage device.