§ 22. Автоматический учет сырья

Сырьем для деревообрабатывающих предприятий служат преи­мущественно круглые лесоматериалы. Рентабельность производства во многом зависит от правильного и экономного расходования древесного сырья. Поэтому среди производственных операций осо­бое место занимают операции, связанные с учетом круглых лесома­териалов, которые требуют наибольших трудозатрат.

Сущность операций определения объемов круглых лесоматериа­лов заключается в их обмере: измерении диаметров и длин, вычис­лении их объема с последующим суммированием объемов отдель­ных сортиментов. Наибольшее распространение в этой области получили системы автоматического измерения и учета сырья, по­строенные на базе вычислительной техники.

На рис. 42, а показана автоматическая система учета круглых лесоматериалов. Основными ее элементами являются измерители / диаметров и 2 длин сортиментов.

Измеритель диаметров. Схема этого прибора приведена на рис. 42, б. Он содержит источник света ИС, оптическую систему,

состоящую из параболического рефлектора 3, зеркала 2 и фото­приемника ФП. В качестве источника света обычно используют люминесцентные лампы, дающие параллельный пучок света. Из­мерительный объект, например сортимент 1 диаметром d, переме­щается на траверсе продольного конвейера. Сортимент 1 на изме-

Рис. 42. Автоматическая система учета сырья:

a — блок-схема системы; б — измеритель диаметров; в — измеритель длины

рительной позиции располагают между источником света ИС и оп­тической системой. Благодаря этому на поверхности параболиче­ского рефлектора образуются две зоны, одна из которых соответст­вует фототени бревна. Ширина фототени соответствует диаметру бревна в этом сечении. Для измерения ширины фототени исполь­зуют сканирующее зеркало 2, расположенное в фокусе параболи­ческого рефлектора 3. Параболический рефлектор 3 обладает цен­ным свойством — любой световой луч, попавший на его поверх­ность, отразившись, обязательно попадает в фокус. Таким образом, часть светового потока, не затеняемого бревном, обязательно по­падает на зеркало 2, которое совершает колебательные движения с частотой 30—50 Гц.

Определение ширины фототени основано на считывании фото­приемником ФП светового потока, который попадает на зеркало 2. Отраженный световой луч от элемента поверхности рефлектора (например, точка а) попадет в фотоприемник только в том случае, если угол падения этого луча на зеркало 2 будет равен углу между

нормалыо к зеркалу и направлением на фотоприемник. С других элементов поверхности рефлектора световые лучи на фотоприемник попадать не будут. При повороте зеркала 2 будут меняться углы падения и отражения и на фотоприемник попадут световые лучи, отразившиеся от других элементов поверхности рефлектора (на­пример, от точек б, в и т. д.). Таким образом, при сканировании (повороте) зеркала 2 последовательно просматриваются все эле­менты поверхности параболического рефлектора. Типичная форма сигнала с выхода фотоприемника показана на рис. 42, б. Сигнал высокого уровня соответствует световому потоку, отраженному от освещенной поверхности рефлектора, сигнал низкого уровня — фототени.

Измеритель длины (рис. 42, в). Устройство содержит датчик частоты вращения и датчик положения. Фотоэлектрический датчик частоты вращения кинематически связан с приводом продольного конвейера. Основными элементами этого датчика являются источ­ник светового излучения ОС, фотоприемник ФП и модулирующий элемент. Модулирующий элемент представляет собой диск с от­верстиями, механически связанный с приводом конвейера. При вращении диска поток светового излучения, попадающий на фото­приемник ФП, периодически прерывается, на выходе ФП форми­руется импульсный сигнал, частота которого пропорциональна скорости конвейера.

Обычно для таких измерителей длины появление одного импульса на выходе датчика соответствует перемещению сорти­мента на конвейере на 0,5—1,0 см. Импульсный сигнал с датчика частоты вращения поступает на вход схемы совпадения СС. На нее подается также сигнал с фотоэлектрического датчика положения. Сигнал на выходе этого датчика «Высокий уровень» появляется только тогда, когда при перемещении сортимента по конвейеру прерывается световой поток между источником света ОС и фото­приемником ФП.

Сигнал с выхода схемы совпадения представляет собой последо­вательность импульсов, число которых пропорционально длине измеряемого сортимента. Сигналы с измерителей диаметров и длины поступают в микроЭВМ, которая по соответствующему алгоритму вычисляет диаметр, длину и объем сортимента. Результаты вычис­ления выводятся на экран дисплея и печать. С пульта управления в микроЭВМ можно вносить дополнительные сведения о сортимен­тах (породе, сучковатости и т. д.). МикроЭВМ формирует также управляющий сигнал УС для последующих технологических про­цессов (сортировка и т. д.).