Устройство автоматического раскроя заготовки на летучем отрезном станке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5Dg В 23 D 25 16 (21) 3795769/25-27 (22) 09.07.84 (46) 30.12.85. Бюл. Ф 48 (71) Юго-Восточное производственнотехническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии (72) .А.М.Ладыженский, Н.A,Ìåäâåäåâ, Г.Н.Лютов, А.К.Сиомик, М.Л,Бродский, В.Н..Романов и N.È.Ïîãîäèí (53) 621.367.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1092015, кл. В 23 D 25/16, 1984. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

РАСКРОЯ ЗАГОТОВКИ НА ЛЕТУЧЕМ ОТРЕЗН0М СТАНКЕ, содержащее дефектоскоп, механизм перемещения заготовки с импульсным датчиком, подвижную каретку отрезного станка с передней и задней отрезными головками, индивидуальными приводами этих головок, механизмом зажима заготовки и .датчиком конечных положений этого

:механизма, импульсный датчик перемещения каретки, а также основной вычислительный .блок, содержащий сумматор заданных длин и корректирующих прекращений, второй сумматор и счетчик коррекций, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы- . вения точности устройства .за счет оптимального отделения дефектных участков и увеличения выпуска мерных заготовок, оно снабжено дополнительным вычислительным блоком, выполненным в виде соединенных между собой счетчика длины дефекта, двух узлов сравнения, трех узлов совпадения, восьми элементов И, трех элементов ИЛИ, элемента НЕ, двух регистров, один иэ которых суммирующий, и одновибратора, причем первый вход дополнительного вычислительного блока соединен с выходом дефектоскопа, второй вход— с выходом датчика перемещения заготовки, третий вход - с выходом второго сумматора, а четвертыйс выходом счетчика коррекций основного вычислительного блока, первый выход дополнительного вы4 числительного блока соединен с входом сумматора заданных длин и корректирующих приращений основного вычислительного блока, а второй выход - с входом запрета включения привода задней отрезной головки.

1201070

Изобретение относится к автоматическим системам управления в прокатном производстве, а именно к системе управления приводом летучего отрезного станка с двумя отрезными головками, производящего раскрой движущейся заготовки.

Цель изобретения — повышение точности раскроя за счет оптимального отделения дефектных участков с выполнением этой операции непосредственно на летучем отрезном станке, а также увеличение выпуска мерных заготовок путем позиционирования передней отрезной головки по передней границе, а в следующем цикле ряда — задней отрезной головки по задней границе дефектного участка.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 — графики, поясняющие процесс раскроя беэ применения одинарного реза; на фиг.3 " то же, с применением одинарного реза.

Устройство автоматического раскроя заготовки на летучем отрезном станке (фиг.1) содержит прокатываемую заготовку 1, сварочную машину 2, дефектоскоп 3, механизм 4 перемещения заготовки 1, импульсный датчик 5 перемещения заготовки 1, соединенный с ней посредством механизма 4, летучий отрезной станок со станиной 6 и подвижной кареткой 7 со смонтированными на последней передней 8 ° задней 9 отрезными головками, механизмом 10 зажима заготовки 1, датчиком 11 конечных положений механизма 10 и смонтированным на станине 6 датчиком 12 предысходного положения каретки 7, электродвигатель 13 привода каретки 7, импульсный датчик 14 перемещения каретки 7, соединенный с электродвигателем 13, задатчик 15 исходного положения каретки 7, вход которого соединен с выходом датчика 12, блок 16 разделения импульсов, входы которого соединены с датчиками 5 и 14, реверсивные счетчики 17 и 18 (первый рассогласования положений каретки 7 и заготов- ки 1, а второй — положения каретки 7), входы которых соединены с выходами блока 16, реверсивный тиристорный преобразователь 19, оборудованный системой оптимального управления, задатчик 20 длины, основной вычислительный блок 21, содержащий соединенные между собой первый сумматор 22 заданных длин и корректирующих приращений, второй сумматор 23, третий накапливающий сумматор 24, функциональный преобразователь 25, ограничитель 26 сигналов, счетчик 27 коррекций, делитель 28 коррекций и переключа1О тель 29 программы, а также дополнительный вычислительный блок 30, содержащий соединенные между собой счетчик 31 длины дефекта, узлы 32 и 33 сравнения, логический элемент

И 34, логический элемент НЕ 35, узлы 36, 37 и 38 совпадения, логические элементы И 39-45, а также элементы ИЛИ 46, 47 и 48, суммирую1ций регистр 49, регистр 50, одновибратор 51 и перемычки 52-56, причем входы счетчика 31 соединены с выходами дефектоскопа 3 и датчика 5 и являются соответственно первым и вторым входами .дополнительного вычислительного блока, входы узлов сравнения 32 н 33 и совпадения 36-38 соединены с выходом сумматора 23 и счетчика 27 соответственно и являются третьим и четвертым входами дополнительного блока, выходы регистров 49 и 50, которые являются первым выходом дополнительного блока, соединены с входом сумматора 22, а выход одновибратора 51, который является вторым выходом дополнительЗ5 ного блока — с входом запрета включения привода задней отрезной головки 9.

Вычислительный блок 21 начинает управление раскроем с проверки воз40 можности произвести реэ по передней границе дефекта передней отрезной головкой, причем при условии применения только парных резов, скорректированных в пределах допусков, 45 Если такая возможность имеется, производятся парные резы, но после реза по передней границе дефекта производится, уже с помощью введенного вычислительного блока 30 или его математической модели, первый укороченный рез с позиционированием задней отрезной головки по задней границе дефекта, т.е. полное отделение дефектного (укороченного)

55 участка, Если же укаэанная воэможность отсутствует, то вместо выбираемого известным устройством парного реза с позиционированием зад ней отрезной головки по передней границе дефекта производится одинарный рез с позиционированием по этой границе передней отрезной головки и пропуском реза задней отрезной головки, а затем — парный укороченный реэ такой, как в первом случае.

Устройство работает следующим образом.

Вычислительным блоком 21 по сигналу "Начало дефекта", выдаваемому дефектоскопом 3, с помощью сумматора 23 вычисляется координата S передней границы дефекта.

Начало координат, связанное с непрерывной заготовкой, принято в точке О, намечаемой для n-ro мерного реза задней отрезной .головкой, в связи с чем

S = S — х о где S = 1 -1 -(п-1)1 -nl

0 C gь

l. — расстояние от сварочной с машины до исходного положения передней отрезной головки;

1 " расстояние от сварочной машины до дефектоскопа;

1 — мерная длина задней заготовки (расстояние между головками);

1 — мерная длина передней заготовки, задаваемая оперативно;

Величина S заносится в сумматор 24 и с его выхода поступает на. вход функционального преобразователя 25, имеющего пилообразную характеристику Н =f(S) (фиг.1), С выхода функционального преобразователя 25 выдается суммарное (на весь раскрой) корректирующее приращение

Н ., Величина Н>, с помощью ограничителя 26 сигналов преобразуется в первое корректирующее приращение H, которое посредством переключателя 29, установленного в положение "Ииннмум коррекции", показанное на фиг.1, поступает на вход сумматора 22 заданных длин и корректирующих приращений.

В момент поступления от датчика 11: сигнала "Зажим" с,выхода сумматора 22 на вход счетчика 17 рассогласования положений каретки и заготовки выдается задание на длину реза

6 х, которое отрабатывается эле1201070 а=пН (1)

Ь = a,. + g (2)

Возможны три варианта раскроя:

В) — при условии

a «S,cb (3) выполнимостй позиционирования передней отрезной головки эа п парных

pesos раскроя состоит иэ и парных

50 резов и n+1 -ro парного укороченного реза (фиг,2);

 — при условии (4) S «а

55 выполнимости позиционирования задней отрезной головки за и парньм резов раскрой состоит из и-1 парных резов, и-го реза одинарного и ментами 13-19 системы управления электроприводом так, что отрезная головка позиционируется на расстоянии а x=1 +1 +9 от места предыдуще0 1 2 го ее позиционирования на заготовке. Этим обеспечивается скорректированный или (при 0 =О) мерный pes.

К второй, третьей и т.д. до и-й коррекции вычисляются величины S

1Î получаемые вычитанием íà S -суммы ( уже произведенных корректирующих приращений, для чего на вход накап" ливающего сумматора 24 с инверсного выхода ограничителя 26 подается код 9 предыдущего приращения.

При установке переключатели 29 в положение "Минимум отклонения" корректирующее приращение принимается на каждый иэ и резов равным

Н /nÄ Эта величина, получаемая с помощью делителя 28, подается посредством переключателя 29 также на вход сумматора 22.

С помощью элементов 31-56 вычислительного блока 30 выбирается вариант раскроя с полным отделением дефектного участка и выдаются необходимые для его выполнения управляющие воздействия.

30 Обозначим а и Ь абсциссы изломов характеристики Н = f($) функцио нального преобразователя 25, отде ляющие области значений S внутри

У каждой из которых выполнимо позиционирование определенной (передней или задней) отрезной головки по передней границе дефекта, йричем позиционирование с применением только парных резов:

4D (5) S,>Ü

S 12

n+1-го парного укороченного реза (фиг.3);

 — при условии

1 выполнимости позиционирования задней отрезной головки за и+1 парных резон раскрой состоит из а парных резов, и+1-го реза одинарного и

n+2-го pesa парного укороченного (фиг.3).

По импульсному сигналу "Начало дефекта", поступающему с выхода дефектоскопа 3, измеритель 31 длины дефекта, представляющий собой счетчик импульсов, начинает отсчет импульсов датчика 5 переиещения заготовки. По сигналу "Конец дефекта" измеритель 31 длины дефекта прекращает отсчет и выдает на вход сумиирукщего регистра 49 число Ь ц пропорциональное длине (д

По сигналу "Начало дефекта" код

:координаты 81 передней границы дефекта с выхода сумматора 23 подается на входы узлов 32 и 33 сравнения.

Узел 32 настроен на выдачу логического "0" при S c а и "1" при S,> Ь, а узел 33 — на выдачу. "0" при S, а и "1" при S,) Ь. С помощью узлов 32 и 33 сравнения и логических элементов 34 и 35 проверяются условия (3)(5) .

Выход узла 32 соединен с прямым, а узел 33 с инверсньв4 входои логического элемента И 34. Выход узла 32 соединен также с входом логического элемента НЕ 35. Такое соединение и н обеспечивает выдачу сигнала 1 выбора варианта раскроя — при условии (3) элементом 34; при условии (4) — элементом 35; при условии (5) — элементом 33.

Счетчик 27 по сигналу "Начало дефекта" начинает отсчет циклов оптимального раскроя, Число в счетчике 27 по каждому сигналу "Разжии" датчика 11 увеличивается на единицу, так что рез после импульса

"Начало дефекта" (еще не корректируеиый) происходит при х=0; первый корректируемый рез — при i=1; второй корректируемый рез - при i=2, .и т.д,.Число i контролируется с помощью узлов 36-38 совпадения, При i 1 устанавливается ".1" на выходе узла 36; при д=п-1 — на выходе узла 37, а при =п+1 — на вы01070 6 ходе узла 38. При =п счетчик 27 обнуляет сумматор 24, что обеспечивает приращение коррекции в режиме "Минимум отклонения". При переходе через n+1 счетчик 27 обнуляется до нового сигнала "Начало дефекта".

Вычислительным блоком 30 выдаются три управляющих воздействия

10 Воздействие на совершение парного укороченного реза выдается иэ регистра 49 на вход сумматора 22 в виде кода числа

-L +L 2 *ар (6) с учетом которого сумматором 22 вычисляется задание

Ь о x=L1+Ь + (=Ь +L>< . (7)

20 Воздействие на совершение одинарного реза выдается из регистра 50 также на вход сумматора 22 в виде кода числа

v=9õ = !Ф (8) с учетом которого сумматором 22 вычисляется задание о х=1, +1,+ Н + (= 1, + (Н) (9) 30 .

Воздействие на совершение пропуска реза выдается с выхода одновибратора 51 на вход привода задней отрезной головки в виде импульса, 35 блокирующего выполнение реза.

Для своевременной выдачи разрешений на управляющие воздействия входы элементов 49-51 соединены с выходами логических элементов ИЛИ 4640

48 соответственно. При этом выходы элементов 33-38, контролирующих варианты раскроя и число i соединены с входами логических элементов

И 39-45 выходы которых соединены

Э с входаии элементов ИЛИ 46-48; При таком соединении (фиг.1) выполняются логические зависимости: ("

У -(В Л2 ) Ч (В ЛК ) (11)

У. = (В2И Е2) Ч (В ИЕЭ) (12) где 7,Y u Y — сигналы разрешения

Ф g управляющих воздействий на входах элементов 49,50 и 51 соответственно;

В, В и  — сигналы выбора варианта раскроя на выходах элементов 34

35 и 33 соответственно; 5

Z»,Zz и Z — сигналы совпадения числа i с п-1, п и п+1 на выходах элементов 36,37 и 38 соответственно. 10

Например, согласно (10) сигнал разрешения парного укороченного реза (Т» =1) выдается, когда выполняется вариант В (В 1) и. х =n (Zz1) или вариант В. (В =1) и М.=n (Zq=1), 1S или вариант В: (В = 1) и з.=п+1 (Z 1).

На фиг.2 и 3 сверху приведены значения для каждого варианта раскроя.

Условия позиционирования отрез- 20 ных головок при отделении дефектного участка зависят от того, какими. величинами, кратными длине 1,ограничено расстояние 1Е-(между дефектоскопом и точкой 0„ „ . В связи с 25 тем, что нижней грайицей может быть величина, состоящая иэ четного или нечетного числа длин 1», возможны два случая: гп1 l -18c(2n+1)1> (13) . (2n+1) l с lо . 1 а (гп+2) 11 . (14)

Пример выполнения (фиг.1) соответствует случаю (13). Для перехода к случаю (14) достаточно пересоединить перемычки 52-54 на входах эле12О1О7О 8 ментов И 39, 42 и 45, снять перемычки 55 и 56 на входах элементов, ИЛИ 47 и 48, а также настроить элементы 25, 32 и 33 на значения а = 1.,+ п(Н)щах (15)

Ь = r,„+ L + п(Н) „ (16).

При этом устройством выполняется раскрой также в трех вариантах, которые обеспечены В„, В .и Вэ. В ваФ Ф

% g рианте В применяется одинарный реэ, как в вариантах В и В (фиг.3) (Ф ° а в вариантах В и Вэ применяются только парные реэы, как в вариан« те В (фиг.2). Выбор варианта производится также с помощью элементов 32-35, а выдача управляющих воздействий с помощью элементов 495 1 по сигналам разрешения, подаваемым на их входы в соответствии с логическими зависимостями:

=(S,ëZ ) V(Sz Z ) v(8 hZý 17

4„

Y2 - В, Л Z„(18)

ФУ> = В»АЕЭ, (19)

Использование дополнительного вычислительного блока позволяет отказаться от операций сопровождения дефектной заготовки к подреэному станку и отделения на нем дефектного участка, выделенного на конец заготовки, а также производить полное отделение дефектного участ35 ка в процессе оптимального раскроя заготовки на летучем отрезном станке с двумя отрезными головками. го1о7о

1201070

Составитель В.Ткаченко

Техред Л.Микеш

Редактор М.Петрова

Корректор А. Тяско

Заказ 7902/11 Тирах 1085

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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