Устройство для обнаружения сварного шва при бесконечной прокатке

 

242097

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф-Д 53Т. БАЛ.

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 7а, 9/02

21с, 62/60

Заявлено 17.IV.1967 (№ 1150856/22-2) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 25.1V.1969. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 5.IX.1969

МПК В 21b

Н 02р

УДК 621.771-592 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытиЯ при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения А. П. Чекмарев, А. И. Жуков, Б. И. Мирошниченко, Л. П. Стычинский, В. С, Егоров, И. С. Соляр, А. P. Тупицын и Ю. С. Чернобривенко

Институт черной металлургии

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СВАРНОГО ШВА

ПРИ БЕСКОНЕЧНОЙ ПРОКАТКЕ

Известно устройство для автоматического останова сварного стыка полосы против резцов гратоонимателя, включающее фоточувствительный элемент с пороговой схемой, датчик скорости прокатки, соединенные с блоком информации о положении, сварного шва.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введена схема определения центра сварного шва в чистовой группе прокатного стана, в которой второй фоточувствительный элемент и блок управления соединены через блок поиска центра сварного шва с блоком информации о положении центра сварного шва, один из входов, которого соединен с датчиком скорости, а выход — с блоком управления и схемой управления летучими ножницами. Это повышает точность обнаружения шва.

Кроме тото, блок поиска центра сварного шва содержит узел квантования сигнала второго фоточувствительного элемента, один выход которого соединен с узлом определения точек максимальной температуры непосредственно, а второй выход — через последовательно включенные узел определения локальных максимумов температуры и запоминающий регистр, причем последние охвачены обратной связью.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, где: 1 — прокатываемая полоса со сварными швами; 2 — чепновая группа клетей стана; 3 — чистовая группа клетей; 4 и 5 — фоточувствительные элементы; 6 — датчи"; 7 — пороговая схема; 8 — блок информации о положении сварного шва; 9 в блок управления;

10 — блок поиска центра сварного шва; 11— блок информации о положении центра сварного шва; 12 — схема управления летучими ножницами; 18 —; 14

10 ключ; 15 —; 16 — узел определения локальных максимумов температуры;

17 — запоминающий регистр; 18 — узел определения точек максимальной температуры.

Устройство создано в результате анализа экспериментальных данных о распределении температуры в зоне сварки заготовок и ее окрестностях как непосредственно после сварки, так и после .прокатки участка со сварным швом в черновой и чистовой группах клетей

20 стана.

На чертеже также представлен примерный график распределения температуры в зоне, примыкающей к сварному шву, полученный непосредственно после сварки заготовок на

25 стыкосварочной машине, для которой характерны такие участки: участки местного нагрева концов заготовок, обусловленные особенностями работы нагревательной печи стана, которым присущи максимумы температуры

30 и /„; участки местного охлаждения заготовок

242097

65 в местах их зажима лапами стыкосварочной машины с экстремальными точками температуры („и l.;,; участок местного подъема температуры в зоне сварки длиной lp) и максимумом температуры (О, соответствующим центру сварного ш ва. Средняя температура свариваемых заготовок 1,р, =950 — 1100 С, а максимум температуры /Π—— -1300 — 1350 С практически не зависит от температуры заготовок.

Характер кривой распределения температуры сохраняется после прокатки участка со сварным швом в черновой и чистовой группах клетей стана, хотя длина как зоны сварки

1» и lg гак и остальных участков увеличивается, а экстремальные значения температуры уменьшаются, приближаясь по мере прокатки к среднему значению температуры на рассматриваемом участке.

Амплитуда температуры 1» в зоне сварки при прокатке участка со сварным швом в черновой группе стана всегда выше средней температуры t,ð„а после прокатки в чистовой группе стана максимум температуры t» выше .,р, лишь на 30 — 60 С, то есть может быть меньше средней температуры отдельных сильно разогретых заготовок.

Поэтому, если в черновой группе стана или на ее выходе нетрудно зафиксировать сварной шов по подъему температуры, то в чистовой группе — по наибольшей температуре на заранее определенном участке, включающем зону сварки.

При появлении в поле зрения фоточувствительного элемента 4, установленного в черновой группе стана, участка со сварным швом температура раската в зоне длиной l ïðåâûшает температурный порог 1„канала: фоточувствительный элемент 4 — пороговая схема

7, и в блок 8 информации о положении сварного шва поступает сигнал о его наличии.

Блок 8 служит для определения транспортного запаздывания центра сварного шва, определенного с точностью до половины перегретого участка длиной 1 между фоточувствительными элементами 4 и 5 с учетом скорости прокатки и того факта, что поиск зоны раската, имеющей наибольшую температуру, производится на участке раската длиной Е<, включающем зону сварки длиной l», во избежание перестройки блока 8 при переналадке стана в пределах одного сортамента.

Блок 9 управления, входы которого соединены с блОкОм 8 информации 0 положении сварного шва и датчиком 6 скорости проката, служит для включения блока 10 поиска центра сварного шва на время, необходимое для перемещения в поле зрения фоточувствительного элемента 5 участка проката длиной l<.

Очевидно, что это время тем меньше, чем выше скорость прокатки, при прочих равных условиях, Однако это время можно уменьшить, если использовать сигнал блока 11 информации о положении центра сварного шва для управления блоком 9.

В блоке 10 поиска центра сварного шва последний находится путем определения середины каждого из интервалов, включающих точки на прокатываемой полосе, имеющие локальные максимумы температуры, располо кенные в возрастающей последовательности в плоть до отыскания интервала, включающего точку наибольшего из максимумов, соответствующую центру сварного шва, причем величина интервала определяется шагом узла квантования.

Данные о границах интервала поступают в блок 11.

Если рассматривается последующий интер.вал, вплоть до интервала, включающего наибольший из максимумов, что соответствует случаю, когда амплитуда входного сигнала превышает амплитуду сигнала на предыдущем интервале, то в блок 11 поступают данные о границах вновь форсируемого локального максимума.

Блок 11 служит для определения транспортного запаздывания центра сварного шва (с точностью до половины шага квантования) между фоточувствительным элементом 5 и осью реза летучих ножниц 13 и для подачи команды в схему 12 у правления ножницами и блок9

Блок 10 поиска центра сварного шва работает следующим образом.

По команде блока 9 с помощью ключа 14 фоточувствительный элемент 5 подключается к узлу 15 квантования, служащему для преобразования непрерывного сигнала от порога

l„З1,р, элемента 5 в числовой код, который через узел 16 определения локального максимума переносится в запоминающий регистр 17, включаемый также блоком 9.

Если выделяется очередной локальный максимум, то на выходе узла 16 сигнал появляется при положительном приращении числового кода текущей температуры относительно числа, хранящегося в запоминающем регистре.

Указанный сигнал служит для переноса текущего числа в запоминающий регистр и переноса начала отсчета в блоке 11 вплоть до подхода к экстремальной точке слева. Граница ингервала, содержащего экстремальную точку, определяется справа по отрицательному приращению кода текущей температуры относительно кода максимальной температуры, хранящегося в запоминающем регистре, и фиксируется узлом 16 определения точек максимальной температуры, с выходом которого также связан блок 11.

При переходе через максимум число, хранящееся в запоминающем регистре, не изменяется вплоть до появления следующего раcсматриваемого максимума либо отключения блока 10 блоком 9.

Предмет изобретения

1. Устройство для Обнаружения сварного шва при бесконечноЙ прокатке, включающее

242097

Составитель Т. Юрова

Текред А. А. Камышникова

Редактор Г. Поадняк

Коррекiop С. М. Сигал

Заказ 2145/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2 схему фиксации шва в черновой группе стана, содержащую фоточувствительный элемент с пороговой схемой, датчик скорости проката, соединенные с блоком информации о положении сварного шва, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения сварного шва, в устройство введена схема определения центра сварного шва в чистовой группе прокатно;о стана, в которой второй фоточувствительный элемент и блок управления соединены через блок поиска центра сварного шва с блоком информации о положении центра сварного шва, один из входов которо о соединен с датчиком скорости, а выход — с блоком управления и схемой управления летучими ножницами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок поиска центра сварного шва содержит узел квантования сигнала второго фоточувствительного элемента, один выход которого соединен с узлом определения точек максимальной температуры непосредственно, а

10 второй выход — через последовательно включенные узел определения локальных максимумов температуры и запоминающий регистр, причем последние охвачены обратной связью.