RU2119985C1

RU2119985C1 - Method of detection of metal particles in moving material

Info

Publication number: RU2119985C1
Application number: RU97113304A
Authority: RU
Inventors: А.И. Суздальцев; Е.В. Мосина; Н.А. Сафронова
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering for light industry, detection of fragments of needles in unwoven base in process of manufacture of synthetic leather, felt and other materials. SUBSTANCE: in agreement with method material is moved through zone of operation of two detectors and zone of application of mark, moment of information reception from detectors is fixed in the form of pulse that is moved in step with movement of material and information from permanent storage and of first detector is read by control unit after specified distance. Coordinates of various variants of location of metal particles over width of canvas are recorded in advance in permanent storage and controlling information for application of mark is formed by control unit. EFFECT: decreased excessive or false information, enhanced authenticity of determination of coordinates of location of metal particles in material. 7 dwg

Description

Способ относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использован при обнаружении металлических частиц, например обломков игл, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д. The method relates to the field of mechanical engineering for light industry and can be used to detect metal particles, such as fragments of needles, in a non-woven basis in the production of synthetic leather, felt, etc.

Известен способ обнаружения металлических частиц в движущемся материале с помощью двух датчиков обнаружения: неподвижного и подвижного, перемещающегося под углом 90^o относительно направления движения полотна. При перемещении материала через зону работы неподвижного датчика фиксируют наличие металлической частицы и определяют ее координату по длине полотна [1]. Когда участок полотна с расположенной в нем частицей оказывается в зоне работы подвижного датчика, механизм перемещения полотна выключают и перемещают датчик поперек материала, определяют координату металлической частицы по ширине материала, наносят метку и возобновляют перемещение материала. Однако этот способ имеет следующие недостатки:
1) низкую производительность вследствие частых остановов;
2) быстрый износ оборудования за счет стоп-стартного принципа работы технологического комплекса.A known method for detecting metal particles in a moving material using two detection sensors: fixed and movable, moving at an angle of 90 ^o relative to the direction of movement of the web. When moving the material through the zone of operation of the stationary sensor, the presence of a metal particle is fixed and its coordinate is determined along the length of the web [1]. When a section of the web with the particle located in it is in the working area of the movable sensor, the mechanism for moving the web is turned off and the sensor is moved across the material, the coordinate of the metal particle is determined along the width of the material, the mark is applied and the material is resumed moving. However, this method has the following disadvantages:
1) low productivity due to frequent shutdowns;
2) rapid wear of equipment due to the stop-start principle of operation of the technological complex.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ обнаружения металлических частиц в движущемся материале [2] с помощью двух неподвижных датчиков обнаружения, установленных соответственно под углом 45^o и под углом 90^o относительно направления движения полотна. Материал последовательно перемещают через зону работы двух датчиков обнаружения и зону нанесения метки, информацию о наличии металлической частицы в полотне принимают с первого датчика обнаружения, фиксируют момент приема, запоминают эту информацию в виде единичного импульса и перемещают его по сдвигающему регистру синхронно с перемещением материала посредством шаговых импульсов с датчика перемещения. Принимают информацию о наличии металлической частицы с второго датчика обнаружения и фиксируют момент приема. Путем сравнения информации, полученной с первого датчика обнаружения, и информации, полученной с второго датчика обнаружения, определяют координату расположения металлической частицы в полотне. С блока управления формируют управляющую информацию для нанесения метки.Closest to the technical nature of the claimed is a method for detecting metal particles in a moving material [2] using two fixed detection sensors installed respectively at an angle of 45 ^o and at an angle of 90 ^o relative to the direction of movement of the web. The material is sequentially moved through the operating zone of two detection sensors and the marking zone, information about the presence of a metal particle in the web is received from the first detection sensor, the moment of reception is recorded, this information is stored in the form of a single pulse and it is moved along the shift register synchronously with the movement of the material by means of step pulses from the displacement sensor. Information about the presence of a metal particle is received from the second detection sensor and the moment of reception is recorded. By comparing the information obtained from the first detection sensor and the information received from the second detection sensor, the location coordinate of the metal particle in the web is determined. From the control unit, control information is generated for marking.

Этот способ является более производительным и более надежным по сравнению с указанным выше вследствие большей долговечности оборудования, однако он обладает рядом недостатков. Во-первых, очередность появления сигналов, соответствующих частицам с первого датчика обнаружения, во многих случаях не совпадает с очередностью появления сигналов о тех же частицах с второго датчика обнаружения, что приводит к формированию ложных координат расположения частиц по ширине и длине материала. Во-вторых, информация в регистре после каждого считывания не уничтожается, что влечет искажение информации при очередном считывании, ее избыточность, отчего снижается достоверность формирования координат расположения частиц по ширине материала. Например, если две частицы расположены рядом по ходу движения материала, то есть в соседних координатах по длине, но имеющих одну координату по ширине (например, в координате 4), то первый датчик обнаружения выдаст два сигнала подряд, а затем второй датчик обнаружения через 4 и 5 шаговых импульсов с датчика перемещения выдаст тоже два сигнала. В блок управления будут считаны из регистра два кода: 001100... и 000110..., означающие нахождение частиц в одном сечении с координатами 3 и 4, а в другом сечении с координатами 4 и 5. Координаты 3 и 5 - ложные, избыточные. This method is more efficient and more reliable compared to the above due to the greater durability of the equipment, however, it has several disadvantages. First, the order of occurrence of signals corresponding to particles from the first detection sensor, in many cases, does not coincide with the order of occurrence of signals about the same particles from the second detection sensor, which leads to the formation of false coordinates of the particles along the width and length of the material. Secondly, the information in the register after each reading is not destroyed, which leads to distortion of information during the next reading, its redundancy, which reduces the reliability of the formation of the coordinates of the particles along the width of the material. For example, if two particles are located along the direction of the material, that is, in adjacent coordinates along the length, but having the same coordinate in width (for example, at coordinate 4), then the first detection sensor will give two signals in a row, and then the second detection sensor in 4 and 5 step pulses from the displacement sensor will also produce two signals. Two codes will be read from the register into the control unit: 001100 ... and 000110 ..., meaning the particles are in one section with coordinates 3 and 4, and in another section with coordinates 4 and 5. Coordinates 3 and 5 are false, redundant .

Заявленное изобретение решает задачу сокращения избыточной и ложной информации и повышения достоверности определения координат расположения частиц в материале. The claimed invention solves the problem of reducing redundant and false information and increasing the reliability of determining the coordinates of the location of particles in the material.

Это достигается тем, что материал последовательно перемещают через зону работы двух датчиков обнаружения и зону нанесения метки, информацию о наличии металлической частицы в полотне принимают с первого датчика обнаружения, фиксируют момент приема, запоминают эту информацию в виде единичного импульса и перемещают его синхронно с перемещением материала посредством шаговых импульсов с датчика перемещения, принимают информацию о наличии металлической частицы в полотне с второго датчика обнаружения и фиксируют момент приема, а с блока управления формируют управляющую информацию для нанесения метки, после приема информации с второго датчика обнаружения ее запоминают в виде единичного импульса и перемещают его синхронно с перемещением материала посредством шаговых импульсов с датчика перемещения, а после прохождения заданного расстояния единичным импульсом с первого датчика обнаружения формируют короткий импульс, которым считывают информацию в блок управления из постоянного запоминающего устройства и запомненную информацию от первого датчика обнаружения и после считывания осуществляют установку в нулевое состояние старших разрядов запомненной информации от первого датчика обнаружения и всех разрядов запомненной информации от второго датчика обнаружения, при этом в качестве младшей части адреса постоянного запоминающего устройства используют запомненную информацию от второго датчика обнаружения, а в качестве старшей части адреса постоянного запоминающего устройства используют запомненную информацию от первого датчика обнаружения. Предварительно в постоянное запоминающее устройство записывают координаты различных вариантов размещения металлических частиц по ширине полотна. This is achieved by the fact that the material is sequentially moved through the operating zone of two detection sensors and the marking zone, information about the presence of a metal particle in the web is received from the first detection sensor, the moment of reception is recorded, this information is stored in the form of a single pulse and it is moved synchronously with the movement of the material by means of step pulses from the displacement sensor, information on the presence of a metal particle in the web is received from the second detection sensor and the moment of reception is recorded, and from the unit Messages generate control information for labeling, after receiving information from the second detection sensor, it is stored in the form of a single pulse and it is moved synchronously with the movement of the material by means of step pulses from the movement sensor, and after passing a predetermined distance with a single pulse from the first detection sensor, a short pulse is generated, which reads information into the control unit from read-only memory and stored information from the first detection sensor and after the pulses carry out the installation of the senior bits of the stored information from the first detection sensor and all bits of the stored information from the second detection sensor to the zero state, while the stored information from the second detection sensor is used as the youngest part of the address of the permanent storage device, and as the oldest part of the address of the permanent storage devices use stored information from the first detection sensor. Previously, the coordinates of various options for the placement of metal particles along the width of the web are recorded in a permanent storage device.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами. На фиг. 1 показана блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа. На фиг. 2 показан участок полотна, представляющий собой квадратную матрицу A размерностью 4х4 виртуальных зон расположения частиц в позиции A0, крестиками показано расположение металлических частиц в материале, K1 - код координаты металлической частицы по длине материала и K2 - код координаты металлической частицы по ширине материала. На фиг. 3 показаны коды координат тех же металлических частиц в регистрах X и Y и (регистр 6 и регистр 5) при расположении матрицы A в позиции A1. На фиг. 4 показаны коды координат тех же металлических частиц в регистрах X и Y при расположении матрицы A в позиции A2. На фиг. 5 показан код, считанный из постоянного запоминающего устройства в блок управления для тех же частиц. А его соответствие горизонтальной и вертикальной координате показано на фиг. 6. На фиг. 7 представлены фрагменты расположения металлических частиц по координатам X и Y для матрицы 4х4 и соответствующие им координаты по ширине и длине материала в десятичной системе. The essence of the proposed method is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a block diagram of a device for implementing the proposed method. In FIG. Figure 2 shows a section of the canvas, which is a 4x4 square matrix A with virtual particle location zones in position A0, crosses show the location of metal particles in the material, K1 is the coordinate code of the metal particle along the length of the material, and K2 is the coordinate code of the metal particle along the width of the material. In FIG. 3 shows the coordinate codes of the same metal particles in the registers X and Y and (register 6 and register 5) with the location of the matrix A in position A1. In FIG. 4 shows the coordinate codes of the same metal particles in the X and Y registers when the matrix A is in position A2. In FIG. 5 shows a code read from read-only memory into a control unit for the same particles. And its correspondence to the horizontal and vertical coordinates is shown in FIG. 6. In FIG. Figure 7 shows fragments of the arrangement of metal particles along the X and Y coordinates for a 4x4 matrix and the corresponding coordinates along the width and length of the material in the decimal system.

Способ осуществляется следующим образом. Материал 1 последовательно перемещают через зону работы первого датчика обнаружения 2 и зону работы второго датчика обнаружения 3 и зону работы отметчика 4. При наличии металлической частицы в полотне информацию о ней принимают с датчика обнаружения 2, фиксируют момент приема, запоминают эту информацию в виде единичного импульса в первом разряде сдвигающего регистра 6 и перемещают его по ячейкам регистра 6 синхронно с перемещением материала 1 посредствам шаговых импульсов с датчика перемещения 7. Так как датчики обнаружения отстоят друг от друга на расстояние a, равное по величине одному шаговому импульсу, обнаружение той же металлической частицы вторым датчиком обнаружения начинается с запаздыванием на один шаг, поэтому емкость регистра Y меньше емкости регистра X на один разряд. Далее информацию о наличии металлической частицы принимают с датчика обнаружения 3, запоминают эту информацию в виде единичного импульса в первом разряде сдвигающего регистра 5 и перемещают его по ячейкам регистра 5 синхронно с перемещением материала 1 посредством шаговых импульсов с датчика перемещения 7. Информацию со сдвигающего регистра 5 подают на младшие входы A0...A7 постоянного запоминающего устройства 8, а информацию со сдвигающего регистра 6 подают на старшие входы A8...A11 постоянного запоминающего устройства 8. Информация, поступающая со сдвигающего регистра 6, является кодом координаты металлической частицы по длине материала. Коду каждой координаты металлической частицы по длине соответствует множество координат частиц по ширине для различных вариантов расположения частиц в полотне, которые предварительно записывают в постоянное запоминающее устройство. Постоянное запоминающее устройство 8 представлено в виде двухуровневой памяти. Номер страницы кодируется выходами с регистра 6, а номер ячейки в странице кодируется выходами с регистра 5. В каждой ячейке памяти записан код соответствующей координаты расположения металлической частицы по ширине. При появлении единичного импульса на выходе регистра 6 схемой И 9 формируют короткий единичный импульс с использованием второго выхода с датчика перемещения 7. Этим коротким импульсом считывают информацию из соответствующей ячейки памяти в блок управления 10, который управляет работой отметчика 4. Для конкретного примера описания способа на фиг. 2 показан участок полотна, имеющий квадратную матрицу A размерностью 4х4 виртуальных зон нахождения частиц. При этом K1 - координата по длине, K2 - координата по ширине, крестиками показано расположение металлических частиц. На фиг. 3 показаны коды координат тех же металлических частиц в регистрах X и Y при расположении матрицы A в позиции A1. На фиг. 4 показаны коды координат тех же металлических частиц в регистрах X и Y при расположении матрицы А в позиции A2. В этой позиции происходит чтение информации из постоянного запоминающего устройства. Для тех же частиц считанный из постоянного запоминающего устройства код K2 и считанный с регистра X код K1 представлены на фиг. 5, а их соответствие горизонтальной и вертикальной координатам представлено на фиг. 6. На фиг. 7 представлены фрагменты расположения металлических частиц по координатам X и Y для матрицы 4х4 и коды координат K1 и K2 по длине и ширине материала в десятичной системе. Эти же коды, но в двоичной системе представлены на фиг. 5. The method is as follows. Material 1 is successively moved through the operating zone of the first detection sensor 2 and the operating zone of the second detection sensor 3 and the operating zone of the marker 4. If there is a metal particle in the web, information about it is received from the detection sensor 2, the moment of reception is recorded, this information is stored in the form of a single pulse in the first category of the shift register 6 and move it through the cells of the register 6 synchronously with the movement of the material 1 by means of step pulses from the displacement sensor 7. Since the detection sensors are separated from each other at a distance a equal to one step pulse, the detection of the same metal particle by the second detection sensor begins with a delay of one step, therefore, the capacity of the register Y is less than the capacity of the register X by one bit. Further, information about the presence of a metal particle is received from the detection sensor 3, this information is stored in the form of a single pulse in the first category of the shift register 5 and it is moved through the cells of the register 5 synchronously with the movement of the material 1 by means of step pulses from the displacement sensor 7. Information from the shift register 5 fed to the junior inputs A0 ... A7 of the read-only memory 8, and information from the shift register 6 is fed to the senior inputs A8 ... A11 of the read-only memory 8. Information received I with shift register 6, is the code for the coordinate of a metal particle along the length of the material. The code of each coordinate of a metal particle along the length corresponds to the set of coordinates of the particles in width for various options for the arrangement of particles in the canvas, which are previously recorded in a permanent storage device. Permanent storage device 8 is presented in the form of a two-level memory. The page number is encoded by exits from register 6, and the cell number in the page is encoded by exits from register 5. In each memory cell, a code is written corresponding to the width of the metal particle. When a single pulse appears at the output of the register 6, the And 9 circuit generates a short single pulse using the second output from the displacement sensor 7. This short pulse reads information from the corresponding memory cell into the control unit 10, which controls the operation of the marker 4. For a specific example of the description of the method FIG. 2 shows a section of the web having a square matrix A with a dimension of 4x4 virtual zones of particles. In this case, K1 is the coordinate along the length, K2 is the coordinate along the width, the crosses show the location of metal particles. In FIG. Figure 3 shows the coordinate codes of the same metal particles in the X and Y registers when the matrix A is in position A1. In FIG. 4 shows the coordinate codes of the same metal particles in the registers X and Y with the location of the matrix A in position A2. In this position, information is read from the read-only memory. For the same particles, the code K2 read from read-only memory and the code K1 read from register X are shown in FIG. 5, and their correspondence to horizontal and vertical coordinates is shown in FIG. 6. In FIG. Figure 7 shows fragments of the arrangement of metal particles along the X and Y coordinates for a 4x4 matrix and the coordinate codes K1 and K2 along the length and width of the material in the decimal system. The same codes, but in the binary system, are shown in FIG. 5.

Предварительная запись в постоянное запоминающее устройство той или иной информации из таблицы фиг. 7 происходит стандартными средствами и способами. Например, для частиц, расположенных как показано на фиг. 2, коды координат X и Y указаны в таблице фиг. 7 на строке 23, программирование постоянного запоминающего устройства осуществляется следующим образом: на входах A8...A11 устанавливают код Х, в данном случае 0011, а на входах A0...A7 устанавливают код Y в данном случае 00001011, и записывают информацию по шинам D0...D15 в соответствии со столбцами 5 и 6 таблицы фиг. 7 (двоичный эквивалент этой информации представлен на фиг. 5 как код K2). После считывания осуществляют установку в нулевое состояние с помощью линии задержки 11 старших разрядов регистра 6 и всех разрядов регистра 5. Pre-recording in the read-only memory of this or that information from the table of FIG. 7 occurs by standard means and methods. For example, for particles arranged as shown in FIG. 2, the X and Y coordinate codes are indicated in the table of FIG. 7 on line 23, the programming of read-only memory is carried out as follows: at the inputs A8 ... A11 set the code X, in this case 0011, and at the inputs A0 ... A7 set the code Y in this case 00001011, and record information on the buses D0 ... D15 in accordance with columns 5 and 6 of the table of FIG. 7 (the binary equivalent of this information is presented in FIG. 5 as code K2). After reading, they are set to zero using the delay line 11 of the upper bits of register 6 and all bits of register 5.

Предлагаемый способ за счет того, что дополнительно информацию с датчика обнаружения 3 запоминают в виде единичного импульса и перемещают его синхронно с перемещением материала, позволяет получить полную информацию об одноименных частицах с обоих датчиков обнаружения, а обработка этой информации путем перебора и сравнения с заранее записанными в постоянное запоминающее устройство данными по размещению металлических частиц в материале позволяет более достоверно определить координату расположения металлических частиц в полотне, что уменьшает поток избыточной и ложной информации. The proposed method due to the fact that in addition the information from the detection sensor 3 is stored in the form of a single pulse and moved synchronously with the movement of the material, it allows to obtain complete information about particles of the same name from both detection sensors, and the processing of this information by enumeration and comparison with previously recorded in permanent storage device for the placement of metal particles in the material allows you to more reliably determine the coordinate location of metal particles in the canvas, which menshaet flow of excess and false information.

Источники информации
1. Патент ФРГ N 957384, НКИ 8 F 3/50, 1957.Sources of information
1. The patent of Germany N 957384, NKI 8 F 3/50, 1957.

2. АС СССР N 767254, МКИ D 06 H 3/14, 1980. 2. AS USSR N 767254, MKI D 06 H 3/14, 1980.

Claims

A method for detecting metal particles in a moving material, namely, that the material is sequentially moved through the operating area of two detection sensors and the marking area, information about the presence of a metal particle in the web is received from the first detection sensor, the moment of reception is recorded, this information is stored as a single pulse and move it synchronously with the movement of the material by means of step pulses from the displacement sensor, receive information about the presence of a metal particle in the web with W of the second detection sensor and record the moment of reception, and control information is generated from the control unit for labeling, characterized in that after receiving information from the second detection sensor, it is stored as a single pulse and moved synchronously with the movement of the material by means of step pulses from the displacement sensor, and after passing a predetermined distance with a single pulse from the first detection sensor, a short pulse is formed, which reads information into the control unit from a constant the other device and the stored information from the first detection sensor and after reading, the older bits of the stored information from the first detection sensor and all bits of the stored information from the second detection sensor are set to zero, while the stored information from the second is used as the younger part of the address of the permanent storage device detection sensor, and as the older part of the address of the read-only memory device, stored information from the first- detection sensor, wherein in the pre-recorded read-only memory coordinates various embodiments placement of metal particles on the web width.