Система автоматического учета длины изделия

 

СОО3 СОВЕТСКИХ

Э,ИМВИПИ В

РЕСПУБЛИК

3(50 В 21 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3354745/22-.02 (22) 10.07.81 (46) 15.07.83. Вюл. 9 26 (72) М.М. Евтушенко, В.Д. Великородов и В.Ф. Рычко (53) 621.771.01(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3212479/22-02, кл. В 21 В 37/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2636714/18-24, кл. B 21 В 37/00, 1978. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УЧЕ".

TA ДЛИНЫ ИЗДЕЛИЯ, содержащая дефектоскоп, датчик движения заготовки, блок критерия качества, исполнительный механизм реза трубы, счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ-а я с я тем, что, с трелью сокращеНия рас-. хода металла за счет отображения производимого изделия как по категориям качества, так и по группам длин, устройство дополнительно содержит. блок сопровождения дефекта, блок выработки команд, блок распределителя команд, переключатель выбора длины, сумматор, блок логики, два оперативно-запоминающих устройства, запоминающие устройства и табло отображения, причем выходы датчика движения заготовки и дефектоскопа соединены со входами блока сопровождения дефекта, один выход которого через исполнительный механизм реза трубы и блок выработки команд -соединен с бло,SU„„, 1028401 А ком распределителя команд, а другой - с блоком критерия качества другой выход датчика движения заготовки соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен со входом первого оперативно- запоминающего устройства и через переключатель выбора длин -. со вторым входом блока критерия качества, другой вход первого.оперативно-запоминающего устройства соединен с первым выходом блока распределителя команд, второй выход которого соединен со входом сбро.са-счетчика импульсов, третий выход — с входом блока логики, выход которого. соединен с первым входом Я второго оперативно-запоминающего устройства, второй вход которого ,связан с четвертым выходом блока ,распределителя команд, пятый выход которого соединен с третьим входом блока критерия качества, вы- Я ходы оперативно-запоминающих устройств соединены с соответствующими входами сумматора,; выход кото М а4 рого связан с первымн входами запоминающих устройств, вторые входы которых соединены с шестым выходом ) блока распределителя команд, выхо- р ды всех запоминающих устройств и первого оперативно-запоминающего устройства связаны со входами табло отображения, а выходы запоминакщих устройств — также с блоком логики, выход блоха критерия качества соединен со вторым входом блока распределйтеля команд. . Ф

1028401

Изобретение относится к средст-. вам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при непрерывном производстве изделий из заготовок бесконечной длины с последующим раскроем по дли- 5 не и вырезкой дефектных участков, в частности для дифференцированного учета длин выпуска труб при непрерывном производстве„

Известно устройство, позволяю- 10 щее вырезать дефектные участки при движении бесконечной заготовки перед раскроем, применение которого приводит к получению длины изделия, определяемой местоположением дефекта на заготовке относительно предыдущего реза ГЦ.

В этом устройстве необходимо измерять как полномерные, так и не.— полномерные иэделия.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения длины движущихся изделий, содержащее импульсный датчик перемещения заготовки, элемент И, ключ, счетчик импульсов, реверсивный счетчик с дешифратором нуля, элементы И, мультивибратор, дифференцирующую цепь, элемент ЙЛИ, источ . ник импульсов реза заготовки, счетчики импульсов длины, блоки приз- 39 нака качества формируемых изделий, причем вход сложения реверсивного счетчика соединен с импульсным датчиком перемещения заготовки, его вход вычитания и первые входы эле- Ц ментов И вЂ” с выходами ключа, один иэ входов которого подключен к выходу мультивибратора:, а третий — к выходу дифференцирующей цепи, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого и вторые входы элементов И соединены с выходами источников импульсов реза заготовки, входы счетчиков соединены с выходами элементов И, к остальным входам которых под- 45 ключены выходы блоков признака качества формируемых иэделий. Указанное устройство обеспечивает измерение длины формируемых участков изделий дифференцировано с учетом 5() дефектности заготовки 2 .

Данному устройству присущи следующие недостатки: при работе в режиме автоматической вырубки дефектных мест получают изделия немер- 55 ной длины, устройством не предусмотрено отображение длины отрезанного изделия, трудоемкость обработки немерного и мерного иэделия неодинакова, в связи с чем производительиость при обработке немер- . 6О

l ных изделий ниже; алгоритм работы устройства построен таким образом, что независимо от дины годного изделия, отрезаемого от дефектного участка, выпускаемое изделие засчи- ф тывается как годное, а вырезанные дефектные участки как брак, получающиеся короткие годные немерные изделия, не поддающиеся дальнейшей переработке, отходят в брак, но учитываются устройством как годные, применение реверсивного счетчика в качестве оперативно-запоминающего устройства с последовательной записью и считыванием информации ведет к увеличению машинного времени — считывания, что накладывает ограничения на количество информации, накапливаемой в этом счетчике в зависимости от скорости движения заготовки, для усовершенствования технологического процесса по обработке изделий. необходимо их разбиение на группы в зависимости от длины, что не предусмотрено данным устройством. Все это не позволяет точно учитывать выпуск годного изделия, идущего в переработку, а также учитывать расход металла по переделам.

Целью изобретения является сокращение расхода металла за счет отображения производимого изделия как по категориям качества, так и по группам длин.

Поставленная цель достигается тем, .то система автоматического учета длины изделия, содержащая дефектоскоп, датчик движения заготовки, блок критерия качества, исполнительный механизм реза трубы, счетчик импульсов, дополнительно содержит блок сопровождения дефекта, блок выработки команд, блок распределителя команд, переключатель выбора длины, сумматор, блок логики, два оперативно-запоминающих устройства, запоминающие устройства и табло отображения, причем выходы датчика движения заготовки и дефектоскопа соединены со входами блока сопровождения дефекта, один выход которого через исполнительный механизм реза трубы и блок выработки команд соединен с блоком распределителя команд, а другой — с блоком критерия качества, другой выход датчика движения заготовки соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен со входом первого оперативно-запоминающего устройства и через переключатель выбора длинсо вторым входом блока критерия качества, другой вход первого оперативно-. запоминающего устройства соединен с первым выходом блока распределителя команд, второй выход кото1poro соединен со входом сброса счетчика импульсов, третий выход— с входом блока логики, выход которого соединен с первым входом второго оперативно-запоминающего устройства, второй вход которого свя1028401 эан с четвертым выходом блока распределителя команд, пятый выход которого соединен с третьим входом блока критерия качества, выходы оперативно-запоминающих устройств соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого связан с первыми входами запоминающих устройств, вторые входы которых соединены с шестым выходом блока распределителя команд, выходы всех 10 запоминающих устройств и первого оперативно-запоминающего устройства связаны со входами табло отображения, а выходы запоминающих устройств — также с блоком логики, выход блока критерия качества соединен .со вторым входом блока распределителя команд.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы; на фиг. 2 - структурная схема блока логики, блока распределителя команд и блока критерия качества.

Система состоит иэ датчика 1 импульсов перемещения заготовки, выход которого подключен ко входу счетчика 2 и блоку 3 сопровождения дефекта. Выходы 0„., .. Q разрядов счетчика 2 подключены к ц -входам оперативного запоминающего устройства 4, выходы которого подключены к цифровому табло 5 отображения и входам Д„ сумматора б, ко вторым входам сумматора подключены выходы оперативно-запоминающего устройства 7, выход сумматора б подклю- 35 чен к j)-входам запоминающих устройств 8, 9 и 10,(по количеству групп . Выходы запоминающих уст-.: ройств 8, 9 и 10 подключены ко- входам соответствующих табло 11, 12 4() и 13 отображения и ко входам блока 14 логики. Ко вторым входам оперативно-запоминающих устройств 4 и

7, запоминающих устройств 8, 9 и

10, блока 14 логики и входу К установки "О." счетчика 2 подключены выходы блока 15 распределителя команд, ко входу блока 15 распределителя команд подключен выход блока 1б выработки команд и выход блока

17 критерия качества. Вход обнупе- . 50 ния памяти блока 17 критерия качества подключен к выходу блока 15. распределителя команд. Один .вход блока 17 критерия качества подключен к выходу блока 3 сопровождения 55 дефекта, а другие входы блока 17 критерия качества подключены через переключатель 18 выбора длин к выходам Ц счетчика 2. бО

Блок 15 распределителя команд представляет собой практически дешиф65 .ратор, на вход которого подаются

Сигнал дефекта на заготовке в блок 3 сопровождения дефекта поступает от блока 19 обнаружения дефектов (дефектоскопа). Выход исполнительного блока 20 подключен ко входу блока 1б выработки команд, а вход подключен к выходу блока 3 соп ров ожде ни я де фе к та.

В качестве датчика 1 импульсов и счетчика 2 используются устройства, аналогичеык прототипу, Опера-. тивно-запоминающие устройства 4 и 7 выполнены на 0-триггерах íà и разрядов, отличаются числом разрядов. Количество разрядов счетчика 2 и оперативно-запоминакяи его уст-. ройства 4.определяется максимальной отрезаемой длиной изделия с заданной дискретностью. Цифровые табло 5, 11, 12 и 13 отображения представляют собой дешифраторы двоична-десятичного када в десятичный с отображением на индикаторных лампах. Сумматор б выполнен по типовой схеме полного сумматора в двоичном коде с последующим преобразованием двоичного кода в двоична-десятичный. Число декад сумматора б зависит от максимального выпуска изделий за заданный промежуток времени.

Запоминающие устройства 8, 9 и

10 а .алогичны оперативно-запоминающим устройствам 4 и 7 и отличаются количеством разрядов.

Цифровые табло 11, 12 и 13 аналогичны цифровому табло 5 и отличаются количеством разрядов.

Блок 14 логики состоит из групп схем 21 2И-НЕ по числу групп по категориям качества.

Число схем 2И-НЕ в каждой группе соответствует максимальному числу разрядов двоична-десятичного кода в запоминающем устройстве (ЗУ)

8. На первые входы схем 21 2И-НЕ групп подключены выходы ЗУ 8, 9 и

10 соответственно, а на вторые входы подключены выходы блока 15 распределителя команд. Выходы схем

21 сгруппированы и подключены поразрядно к многовходовым схемам

И-НЕ, объединенным в группы 22..

Группа 22 состоит из входовых схем

И-НЕ, а число схем И-НЕ равно количеству десятичных знаков в операТНВНо-запоминающем устройстве 7 (ОЗУ 7). Выходы Зу 8, 9 и 10 подключены через схемы 21 таким образом к многовходовым схемам И-НЕ в группе, что на первую схему приходйт выходы 2 ЗУ 8, 9 и 10 первого десятичного знака, на вторую схему — 2 второго десятичного знака и т.д. Аналогично подключены схемы в других rp.:ппах 22, причем на вторую группу подключены разряды 2 и т.д. Выходы всех схем ! групп 22 подключены к соответствующим разрядам ОЗУ 7.

1028401

35" в которых Р

Р(1)—

М следующие данные в виде логических единиц:

Y,,Y,,......,,YI„ - информация о категории качества изделия!

Х,!, X>,...,Õ - импульсы с блока

16 выработки команд, причем Х вЂ” выход 1 разряда регистр@

1 сдвига;

Х2 — выход II разряда регистра сдвига; 10

Х вЂ” выход III разряда регистра сдвига

Х вЂ” выход IV разряда регист4 ра сдвига, Х - стробирующий импульс, смещенный относительно переднего фронта сдвигающих импульсов, поступающих на регистр сдвига, длительностью меньше перйода сдвигающих импульсов,20 поступает на блок распределителя совместно с

Х э Х э Х !, H Х4

X — команда на установку "0"

6 всего устройства, поступающая от ручного задания с исполнительного устройства 20 через блон

16 выработки команд.

Зависимость выходных переменных 30 от входных описываются следующими уравнениями:

Р„= Х„;

Р = Х - Х + Xq„

Рт!= Х Х У! У!!!!

Ь= X " Х ° Y, У,„;

Р« Х I(< ° Y У!„, где i = 1, 2, З...,m-1;

Р2!!! Х 2б (У!!!+ Ув !+ У,,... > У, )

Рб-- Х6 Х2,!

Р Х I(g У1 У!!!+ Х Х

Рр Х Х Ya Y!!!+ Х3 Х i.

Р;= Х Х У! Y!!!+Х Х, где i-=1,2,3,.„m-1, Рэ!! Х Г ("!! + "!!! 1+ У )+ Х Х

Р4. = Х Х4

45 команда записи информации со счетчика 2в

ОЗУ4, подается на вход синхронизации

ОЗУ4, 50 команда для подготовки записи информации иэ ЗУ8 в ОЗУ7, поступает на входы группы схем 21, где i = 1,2, ° ° ° В! команда записи информации ВОЗУ7, поступает на вход синхронизации блока ОЗУ7; команда записи информации в ЗУ8, где

i =1, 2,...,m, поступает на синхронизирующие входы соответствующих ЗУ! 65

P - установка "0" блока критерия качества

Y — годное иэделие длиной где

Y — условно годная длиной с I„CI

Y — бракованное изделие

Ф по качеству, I„ I< ..., lm 4 установки пределов длин по категориям качества

° ° ° ° > l - °

Блок 16 выработки команд представляет собой сдвигающий регистр, подключенный к исполнительному устройству через генератор одиночных импульсов, выходы блока 16 выработки команд подключены к блоку 15 распределителя команд.

Блок 17 критерия качества содер-. жит схемы 23 совпадения, входы которых подключены через электронный переключатель 18 к счетчику 2.

Число входов схем совпадения соответствует числу разрядов счетчика, а количество схем определяется количеством групп по категориям качества без одной. Выход схем 23 совпадения подключены ко входам схем 24.

Каждая схема 24 состоит из Э-триггера. Ко входу установки "1" схемы

24 rroz,ключены выходы схем 23 совпа.дения, а ко входу установки "0" этих же схем подключены также выходы схем 23 совпадения. Ко входам схем 24 подключен постоянно логический "0", а ко входу синхронизации "0" - выход блока 15 распределителя команд. Выход блока критерия качества подключены к блоку

15 распределителя команд. Hh вход установки "1" схемы 24 подключен выход блока 3 сопровождения дефектов, т.е. поступает информация о браке.

Переключатель 18 выбора длины представляет собой электронный коммутатор с ручным заданием пределов длины по группам, входы которого подключены к Я„ или ф„ выходам счетчика 2 в зависимости от заданной длины в группах, а выходы— к многовходовым схемам И-НЕ блока критерия качества, число которых соответствует количеству групп по длине изделия и .

Устройство работает в линии стана сварки труб. С датчика 1 импульсов последние поступают на тактовый вход счетчика 2 и на блок

3 сопровождения дефекта и, таким образом, счетчик 2 считает длину непрерывно производимой трубы, например в сантиметрах.

Информация о текущей длине изделия через переключатель 18 выбора длины поСтупает на вход блока 17 критерия качества. При достижении

1028401 заданных переключателями длин с выхода блока 17 критерия качества .(мерность, дефектность) поступает информация о качестве на блок 15 распределителя команд. Так, при длине изделия меньше первой установки длины на выходе . блока 17 критерия качества имеется информация о том, что данная длина трубы не должна учитываться как годная, так как фактически этот отрезок трубы должны отбросить .в брак и учесть тоже как брак. Аналогично при на- личии брака сигнал, поступающий с дефектоскопа 19 через блок 3 сопровождения дефекта на блок критерия качества, с последнего поступает на блок 15 распределителя команд и подготавливает цепь записи запоминающего устройства 10 — брака через блок 14 логики к оперативно-запоминающему устройству 7. С приходом команды "Реэ" с исполнительного ме- . ханизма 20 запускается блок 16 выработки команд, который выдает последовательность импульсов (тактов) на блок 15 распределителя команд.

Блок 15 распределителя команд производит распределение команд по назначению в определенной последовательностиг производит запись информации со счетчика 2 в оперативно-запоминающее устройство 4 подачей импульса на синхронизирующий вход J)-Tðèããeров, подключает выход запоминающего устройства 10 (при наличии брака) через блок 14 логики ко входу оперативно-запоминающего устройства 7, производит запись информации из запоминающего устройство 10 в оперативно-запоминающее устройство 7; устанавливает счетчик 2 в исходное состояние.

Таким образом, на входах Д сумматора 6 появляется информация о длине отрезанной трубы и на входах

0 - информация о длине трубы, хранящейся в запоминающем устройстве 10 ° По команде управления с блока 15 распределения команд информация о суммарной длине с сумматора 6 записывается в запоминающее устройство 10 подачей импульса управления на вход синхронизации триггеров. После записи информации в запоминающее устройство 10 происходит обнуление памяти блока критерия качества. В случае, если длина отрезанной трубы больше некоторой установленной на переключателе 18 длины Г, но меньше, с блока критерия качества 17 поступа1о.ет информация о том, что длина трубы больше, но меньше (условно годные трубы}. С приходом команды

"Рез" с исполнительного механизма

20 снова начинает работать блок

15 - 16 выработки команд и блок 15 распределения команд аналогично предыдущему случаю, за исключением того,что на вход; оперативно-запоминающего устройства 7 подключаетса выход запоминающего устройства

9 (годная труба) и запись суммы производится в запоминающее уст-, ройство 9. В случае, если длина отрезанной трубы больше Р, то по команде "Рез" происходит.подключение выхода запОминающего устройства 8 (годная труба) ко входу оперативно-запоминающего устройства 7 через блок 14 логики, а запись суммы из сумматора б производится снова в запоминающее устройство 8.

Если на-трубе имеется дефект, преднамеренно не вырезаемый исполнительным устройством 20 (данный

35 режим также используется на стане), то по команде с блока 17.критерия качества данная труба учитывается как брак, независимо от ее длины.

Так как выходы всех эапоминаю40 щих устройств подключены к цифровых табло, то на табло 11, 12 и

13 постоянно отображается длина труб по категориям качества, а длина отрезанной трубы — на цифровом табло 5 °

Предлагаемое устройство при производстве труб позволяет сократить расход металла за счет переработки неполномерных бунтов труб. Выполнение предлагаемого устройства на

50 интегральных микросхемах обеспечи- вает высокую надежность работы устройства.

1028401

1028401

Составитель В. Этинген

Редактор М. Петрова Техред К.Мыцьо Корректор P . Повх

Заказ 4852/8 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4