Система мерного реза изделия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 D 36/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1542705 (21) 4795462/27 (22) 26.02.90 (46} 07,12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) В.А. Китаев (53) 621.967(088.8) (54) СИСТЕМА МЕРНОГО РЕЗА ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для обра. ботки длиниомерных изделий резанием, и может быть использовано для управления механизмами реза движущегося изделия на мерные длины. Цель — повышение качества готовых иэделий и исключение аварийных ситуаций. Система содержит летучие ножИзобретение относится к обработке длинномерных изделий резанием, например труб, проката и т.п., может быть использовано для управления механизмами реза длинномерного изделия на мерные длины на ходу технологического процесса и является усовершенствованием основного изобретения по авт,св. ¹ 1542705.

Система мерного реза изделия содержит позиционный регулятор ножниц, первый вход которого подключен к выходу селектора, первый и второй групповые входы которого соединены с групповыми выходами первого задатчика кода и первого счетчика соответственно, к первому групповому входу первого счетчика подключен второй задатчик кода, датчик перемещения изделия, механически соединенный со следящим роликом, датчик дефекта изделия, подключенный к первому входу триггера, элемент И, первый элемент ИЛИ, второй

„,. Ж„„1б9б183 А2 ницы, позиционный регулятор, датчики перемещения изделия, дефекта и конца изделия, а также элементы управления позиционным регулятором. С приходом сигнала от датчика дефекта исходный мерный раскрой изделия прекращается. По этому сигналу система раскроит отрезок изделия длиной от датчика дефекта до летучих ножниц в сумме с отрезком за осью реза ножниц пополам, в результате каждая из этих половинок будет в пределах от минимальнб допустимой до максимально допускаемой длины. После раскроя по сигналу "Дефект" система перейдет к исходному мерному раскрою. По сигналу с датчикэ конца исходного изделия система выполняет раскрой аналогично раскрою по сигналу "Дефект".

1 ил. счетчик, второй элемент ИЛИ, первый формирователь импульсов, преобразователь последовательности импульсов, делитель частоты импульсов, две линии задержки и формирователь кода, первым входомсоединенный с вторым выходом позиционного регулятора ножниц, с первым входом второго счетчика, с входами первой и второй линий задержки, выходы которых через второй и первый элементы ИЛИ соответственно связаны с вторь:ми входами первого счетчика и позиционного регулятора ножниц, третий вход которого подключен через преобразователь последовательности импульсов к датчику перемещения иэделия и через делитель частоты импульсов к первому входу элемента И, вторым входом соединенного со вторым входом первого элемента ИЛИ, третьим входом селектора, вторым входом второго счетчика, выходом триггера и через первый формирователь

1696183

55 импульсов со вторыми входами формирователя кода и второго элемента ИЛИ, выход второго счетчика связан со вторым входом триггера, а выход элемента И вЂ” с третьими выходами первого счетчика и формирователя кода, выход которого подключен к четвертому входу первого счетчика, кроме того, формирователь кода содержит триггер, генератор импульсов, элемент И и счетчик, выходом соединенный со сбросовым входом триггера, выход последнего и выход генератора импульсов через элемент И подключен к первому входу счетчика, второй вход счетчика, установочный вход триггера и третий вход счетчика являются соответственно первым, вторым и третьим входами, а выход элемента И вЂ” выходом формирователя кода, Известная система мерного реза предназначена для мерного раскроя бесконечного изделия и автоматического вырезания дефекта изделия, ориентируя его на конец готового изделия.

Однако при использовании данной известной системы для раскроя изделия на агрегатах с конечной длиной раскраиваемого изделия, например при по-рулонном изготовлении труб, изделие получается произвольной длины, в том числе меньше минимальной, что во-первых, снижает качество изделия, во-вторых, создает аварийную ситуацию на агрегате, так как при отрезанном изделии длиной меньше минимального допустимого по технологическим требованиям возможно застревание его в технологической линии, Целью изобретения является повышение качества изделий и исключение аварийных ситуаций на технологической линии.

Поставленная цель достигается тем, что в систему мерного реза изделия дополнительно введены датчик конца изделия, второй формирователь импульса и элемент

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу триггера, первый вход соединен с выходом датчик дефекта изделия, а второй вход через формирователь импульса подключен к выходу датчика конца изделия, Предлагаемая система отличается наличием датчика конца раскраиваемого изделия, второго формирователя импульса и элемента ИЛИ во взаимосвязи с остальными элементами схемы.

Вновь введенные элементы известны, однако при их введении во взаимосвязи с остальными элементами схемы укаэанные узлы проявляют новые свойства, что приводит к повышению качества изделий и исключению аварийных ситуаций на технологической линии.

На чертеже представлена блок-схема системы мерного реза изделия., Схема содержит ножницы 1 для отрезания мерных длин длинномерного иэделия 2, связанные с первым выходом позиционного регулятора 3, датчик 4 перемещения изделия 2, механически сопряженный со следящим роликом 5, подключенный к входу преобразователя 6 последовательности импульсов, выход которого соединен с третьим входом регулятора 3 и входом делителя 7 частоты импульсов, выход которого через элемент И 8 подключен к третьим входам первого счетчика 9-и формирователя 10 кода, первый вход регулятора 3 через селектор 11 подключен к выходу первого задатчика 12 кода, второй групповой вход селектора 11 подключен к групповому выходу первого счетчика 9, третий вход селектора, 11 соединен с вторым входом элемента

ИЛИ 13, входом первого формирователя 14 импульсов, вторым входом второго счетчика

15, вторым входом второго элемента И 8 и подключен к выходу триггера 16, датчик 17 дефекта изделия 2, первый элемент 18 задержки, второй задатчик 19 кода, второй элемент 20 задержки, второй вход триггера 16 подключен к выходу второго счетчика 15, второй выход регулятора 3 соединен с вторым входом формирователя 10, с первым входом второго счетчика 15 и через элементы задержки 18 и 20 соответственно к входам элементов первого 13, второго

ИЛИ 21, выходы которых подключены соответственно к вторым входам позиционного регулятора 3 и первого счетчика 9, к первому и четвертому входам которого подключен задатчик 19 кода и выход формирователя 10 кода соответственно, первый вход формирователя 10 кода соединен с выходом формирователя 14 импульсов и входом второго элемента ИЛИ 21.

Регулятор 3 конструктивно представляет собой последовательно соединенные счетчик 22 и блок 23 управления ножницами 1.

Выход блока 23 и выход счетчика 22 являются первым и вторым выходами регулятора 3 соответственно, О-вход, V-вход и

Т-вход (вычитающий) являются первым, вторым и третьим входами регулятора 3 соответствен но.

Формирователь 10 кода содержит триггер 24, генератор 25 импульсов, элемент И

26, счетчик 27, выход которого соединен с установочным входом триггера 24, выход последнего и выход генератора 25 через элемент И 26 соединены с вторым входом счетчика 27, один из входов триггера 24, первый и третий входы счетчика 27 являют1696183

10

25

40

50 ся соответственно первым, вторым и третьим входами, а выход элемента И 26 — выходом формирователя.

Селектор 11 конструктивно включает в себя групповые элементы И 28, 29, ИЛИ 30, Выход элемента ИЛИ 30.является выходом селектора 11, к первой группе входов элемента ИЛИ 30 подключен групповой элемент И 28, к второй группе входов— групповой элемент И 29, групповые входы элементов И 28, 29 являются первым и вторым входами селектора 11, третьим входом которого является разрешающие (запрещающие) входы элементов И 28, 29.

Дефект 31 изделия 2 обнаруживается при помощи датчика 17.

Последовательно соединенные датчик

32 конца изделия 2, формирователь 33 им. пульса и элемейт ИЛИ 34 через выход последнего подключены к первому входу триггера 16, второй вход элемента ИЛИ 34 подключен к выходу датчика 17.

В качестве датчика 4 перемещения изделия 2 может быть использован, например датчик импульсов ПДФ вЂ” 3 2ПА.984.009 ТУ, Преобразователь 6 последовательности импульсов может быть выполнен, например, согласно известному техническому решению.

В качестве датчика 17 дефекта может быть использован, например, дефектоскоп типа ВД41Н ТУ 25 — 06. 1692 — 74.

Элементы 18 и 20 задержки импульсов служат для согласования процессов во времени. Причем время задержки элемента 20 задержки импульса должно быть примерно в 2 раза больше задержки на элементе 18 задержки.

В качестве датчика 32 конца изделия может быть использован, например фотодатчик типа Ф P СУ ТУ 36.1760 — 84 или щеточный электрический датчик.

Остальные элементы и узлы системы могут быть реализованы на базе типовых

ИМС серий, например, К155, К176, К 561 и т.п.

Датчик 17 дефекта установлен от оси реза ножниц 1 навстречу движению изделия 2 на расстоянии мин < макс где 1 ммии, м — меРнаЯ минимальнаЯ и максимальная длины готовых изделий соответственно, Причем на практике их величины соотносятся как макс 2 мин

В общем случае длина изделия за осью реза ножниц (по направлению движения изделия 2) 0 ((макс а расстояние or дефекта 31 изделия 2 до оси реза ножниц 1 равно 1m.

Датчик 32 установлен соосно с датчи ком 17, Система работает следующим образом.

B исходном состоянии (принимается условно для удобства рассмотрения протекающих процессов) в регуляторе 3 с выхода счетчика 22 выдается команда РЕ3, сигналом которого блоком 23 запускаются ножницы 1, отрезающие готовое изделие определенной длины (определяется заданием, записанным по входу О в счетчик 22); воздействуя через элементы 18 задержки и

ИЛИ 13 íà V-вход счетчика 22, обеспечивается запись в него информации с выхода селектора 11 (элемента ИЛИ 30)„воздействуя через элементы 20 задержки и ИЛИ 21 на V-вход счетчика 9, обеспечивается запись в него константы д/2 с выхода задатчика 19; устанавливается в нуль счетчик 27 в формирователе 10 кода.

Триггер 16 и триггер 24 формирователя

10 кода находятся В исходном состоянии, при котором в селекторе 11 групповой элемент И 28 открыт, а групповой элемент И 29 закрыт; счетчик 15 удерживается в исходном нулевом состоянии; элемент И,8 открыт; в формирователе 10 кода элемент И

26 закрыт (вырабатываемые генератором

25 импульсы на выход элемента И 26 не и роходят), Изделие 2, перемещаясь по технологической линии (на чертеже обозначено стрелкой), обеспечивает при помощи следящего ролика 5 и датчика 4 выдачу последовательности импульсов, пропорциональной по количеству импульсов величине перемещения изделия. Последовательность импульсов с датчика 4, пройдя через блок 6 преобразователя последовательности импульсов (цена каждого импульса приводится к типовой единице измерения длины, например, 1 мм, 1 см, 1 дм и т.п.), поступает в регулятор 3 на вычитающий вход счетчика 22 и через делитель 7 на два и открытый элемент И 8 проходит на вычитающий вход счетчика 9 и на третий вход формирователя 10 кода (суммирующий вход счетчика 27).

При этом, если отсутствует дефект 31 на изделии 2, то сигналом РЕЗ с выхода счетчика 22 регулятора 3 в него будет записана информация о мерной длине с выхода задатчика 12, а в счетчик 9 — константа 1д/2 - с выхода задатчика 19.

Поступающие в регулятор 3 на вычитающий вход счетчика 22 импульсы длины изделия 2 обеспечивают вычитание в нем записанной ранее информации до обнуле1696183

45

50 ния, при котором будет выдана команда

РЕЗ и будут выполнены выше описанные вспомогательные операции, В счетчике 27 формирователя 10 между снежными командами РЕЗ с выхода счетчика 22 формируется информация 1/2, В счетчике 9 в этом случае формируется задание для счетчика 22 на случай отрезания первого из двух готовых изделий одинаковой длины при обнаружении датчиком 17 дефекта 31 изделия 2, Это задание определяется из следующих предпосылок, На момент обнаружения датчиком 17 дефекта 31 длина изделия от дефекта (т,е. от датчика 17) до переднего конца изделия, находящегося за осью реза ножниц 1, s общем случае равна сумме (L +f). По предлагаемому алгоритму эта длина должна быть поделена пополам, обеспечивая тем самым ориентацию дефекта на конец готового изделия.

Поскольку на момент обнаружения дефекта информация в счетчике 22 должна быть заменена новым заданием (вместо мерного раскроя должны выполнить раскрой изделия по сигналу "Дефект" ), а длина изделия за осью реза ножниц 1 равна (, то, очевидно, заданием на порез изделия по сигналу "Дефект" будет

Ф

L„+5 (L (2 2

Это задание и формируется счетчиком 9.

Процесс мерного реза изделия будет проходить описанным методом до появления дефекта 31 изделия 2 в зоне датчика 17.

При поступлении сигнала„Дефект с датчика 17 через элемент ИЛИ 34 триггер 16 устанавливается в состояние, при котором закрывается в селекторе 11.групповой элемент И 28 и открывается групповой элемент И 29, посредством элемента ИЛИ 13 в счетчик 22 регулятора 3 записывается информация из счетчика 9 (задание на отрезание первого изделия из двух одинаковой длины по сигналу "Дефект" ); закрывается элемент И 8; от выходного сигнала "1" триггера 16 запускается формирователь 14, короткий сигнал которого, пройдя через элемент ИЛИ 21, обеспечивает запись константы в счетчик 9 с выхода задатчика 19; снимается запрет удерж.; .ия счетчика 15 в исходном нулевом состоянии, В формирователе 10 сигнал "1" с выхода триггера 24 открывает элемент И 26, обеспечивая при помощи импульсов генератора 25 перепись информации из счетчика 27

30 (половина длины ) в счетчик 9. По окончании переписи этой информации импульсом переполнения с выхода счетчика 27 триггер 24 возвращается в исходное состояние, закрывая элемент И 26 для прохождения импульсов генератора 25, Таким образом, после обнаружения датчиком 17 дефекта на изделии 2 в счетчике 22

i,-t будет информация, а в счетчике 9, 2

L,+1

Поступающие импульсы длины изделия на вычитающий вход счетчика 22 обеспечивают его обнуление и выдачу сигнала РЕ3 (первого после поступления сигнала Дефект), который при помощи блока 23 и ножниц 1 обуславливает отрезание первого готового изделия по сигналу "Дефект"; в счетчик 15 записывает число "1"; при помощи элементов 18 задержки и ИЛИ 13 записывает информацию в счетчик 22 из счетчика 9; устанавливает счетчик 27 формирователя 10 в исходное состояние; при помощи элементов 20 задержки и ИЛИ 21 обеспечивает в счетчик 9 запись константы с выхода задатчика 19.

Продолжающие поступать на вычитающий вход счетчика 22 импульсы длины изделия 2 обеспечивают обнуление его и выдачу команды РЕ3, по которой при помощи блока 23 регулятора 3 и ножниц 1 обеспечивается отрезание второго готового изделия по сигналу "Дефект"; счетчиком

15 сосчитывается вторая единица (второе готовое изделие после прихода сигнала

"Дефект" ), при которой по сигналу переполнения счетчика 15 триггер 16 возвращается в исходное состояние, обеспечивая переключение элементов И 28, И 29, И 8 на мерный раскрой изделия; счетчик 27 обнуляется; в счетчик 22 записывается информация о мерной длине изделия с выхода задатчика 12; в счетчик 9 записывается константа с выхода задатчика 19. На этом раскрой изделия по сигналу "Дефект" заканчивается и начинается мерный порез изделия 2.

Раскрой изделия 2 в случае поступления его конца в зону датчика 32 производится следующим образом.

Перепад напряжения на выходе датчика

32 вызывает срабатывание формирователя

33, на выходе которого формируется короткий импульс, поступающий на второй вход элемента ИЛИ 34. Пройдя через элемент ИЛИ 34, этот импульс переводит триггер 16 в состояние, соответствующее состоянию системы в случае поступления

1696183

10 сигнала "Дефект", э в системе произойдут процессы, описанные при рассмотрении поведения системы при поступлении сигнала "Дефект", Предлагаемая система мерного реза обеспечивает ориентацию дефекта на конец готового изделия; длину готовых изделий не меньше минимально допускаемых мерных длин; повышение точности раскроя; исключение аварийной ситуации на технологической линии в случае нештатного раскроя концевого изделия, когда остаток изделия может. быть меньше минимально допускаемой длины, Формула изобретения

Система мерного реза изделия по авт.св. М 1542705, отличающаяся тем, 5 что, с целью повышения качества изделий и исключения аварийной ситуации, дополнительно введены датчик конца изделия, второй формирователь импульса и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к

10 первому входу триггера, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом датчика дефекта изделия, а второй вход через второй формирователь импульса подключен к выходу датчика конца изделия.