Устройство программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины

(5 И В 21 В 37/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ лургическии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делдм изоБРетений и отнРытий АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) 1,Авторское свидетельство СССР Ф 133451, кл. В 21 В 15/00, 1966.2.Авторское свидетельство СССР У 190854, кл, В 21 В 15/00, 1967. (54)(57) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СМЕНОЙ КЛЕЙМ В ГОЛОВКАХ КЛЕЙМОВОЧНОЙ МАШИНЫ, содержащее блок управления электроприводом клеймовочных головок и блок ввода данных, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения производительности стана, устройство дополнительно содержит датчик наличия металла, датчики положения клейм, шифратор, запоминающий блок, регистр, два дешифра тора, сумматор, два счетчика и две схемы сравнения, причем датчик наличия металла подсоединен к первым входам блоков управления электроприводом, вторые входы которых соединены с выходами датчиков положения клейм соответствующих клеймовочных головок, блок ввода данных, шифра-. тор, запояинающий блок и регистр соединены последовательно, а второй выход блока ввода данных соединен с другим входом запоминающего блока, выход регистра подсоединен к входу первого дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй выход первого дешифратора соединен с вторым входом сумматора и с первым входом первого счетчика, выход первого счетчика сое. динен с третьим входом блока управления электроприводом первой клеймовочной головки и с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом сумматора( выход первой схемы сравнения соединен с входом запоминающего блока, третий выход первого дешифратора подсоединен к первым. входам второго дешифратора и второй схемы сравнения, вторые. входы которых соединены с выходами второго счетчика, выход второй р схемы сравнения соединен с вторым входом первого счетчика и с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом индикатора наличия металла, выход второго дешифратора подсоединен к третьему входу блока управления электроприво.дом второй клеймовочной головки, четвертый выход первого дешифратора соединен с третьим входом блока управления электроприводом третьей клеймовочной головки.1130423 иг Заказ 9490/13 Тираж 794ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,дписно ал ППП "Патент город, ул.Проектная,Составитель В,Этинген актор Л.Гратилло Техред М.Кузьма КорректорС,щекм ЗЗИзобретение относится к областиавтоматизации прокатного производства и может быть использовано во всеМобластях народного хозяйства дляпрограммного управления сменойклейм в головках клеймовочных машинмаятникового типа.Известна машина11 для клейменияпроката, содержащая механизмы длядистанционного набора клейм, управление сменой знаков которого можетбыть осуществлено с пульта управления 1 3,Наиболее близкой к изобретению потехнической сущночти является автоматическая машина маятникового типа для клеймения проката в торец находу, содержащая блок ввода данных,блок управления электроприводомклеймовочных головоккаждое из кото" 20рых содержит ведомое звено и соответственно ведущее звено, причем каждоеведомое звено образует со своим ведущим звеном цепную передачу. Клеймаустановлены на торцах зубьев звездочки. Вращение каждой звездочки дляустановки в клеймовочное положениесоответствующего зуба с клеймом осуществляется приводом, управляемымкомандоаппаратом2 1, 30Однако для известной машины характерна недостаточная автоматизацияпроцесса клеймения вследствие использования командоаппарата для управления приводом смены клейм головокклеймовочной машины, что снижает производительность стана.Целью изобретения является повышение производительности стана.Поставленная цель достигается тем,40что устройство программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины, содержащее блок управления электроприводом клеймовочныхголовок и блок ввода данных, дополнительно содержит датчик наличия ме.талла датчики положения клейм,шифратор, запоминающий блок, регистр,два дешифратора, сумматор, два счетчика и две схемы сравнения, причем 5 Одатчик наличия металла подсоединенк первым входам блоков управленияэлектроприводом, вторые входы кото"рых соединены с выходами датчиковположения клейм соответствующихклеймовочных головок, блок вводаданных, шифратор, запоминающий блоки регистр соединены последовательно,.,а второй выход блока ввода данных соединен с: другим входом запоминающего блока, выход регистра подсоединен к входу первого дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, второй выход первого дешифратора соединен с вторым входом сумматора и с первым входом первого счетчика, выход первого счетчика соединен с третьим входом блока управления электроприводом первой клеймовочной головки и с первым входом первой схемы сравнения, второйвход которой соединен с выходомсумматора, выход первой схемы сравнения соединен с входом запоминающего блока, третий выход первого дешифратора подсоединен к первым входам второго дешифратора и второйсхемы сравнения, вторые входы кото-. рых соединены с выходами второго счетчика, выход второй схемы сравнения соединен с вторым входом первого счетчика и с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом индикатора наличияметалла, выход второго дешифратора подсоединен к третьему входу блока управления электроприводом второй клеймовочной головки, четвертый выход первого дешифратора соединен с третьим входом блока управления электроприводом третьей клеймовочной головкиНа фиг,1 представлена структурная схема устройства программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины; на фиг.2 - пульт оператора; на фиг.3-5 - функциональные схемы отдельных блоков устройства.Устройство содержит клеймовочные головки 1-3, управляемые блоками 4-6 электропривода клеймовочных головок, датчики 7 - 9 положения клейм, механически связанные с соответствующими клеймовочными головками 1-3,Датчик 10 наличия металла подключен к первым входам блоков 4-6электропривода клеймовочных головок,вторые входы которых соединены свыходами датчиков 7-9 положенияклейм соответствующих клеймовочныхголовок,Первый выход блока 11 ввода данных через шифратор 12,.подключен к первому входу запоминающего блока13, второй вход которого соединен с выходом схемы 14 сравнения слитков, а третий вход - с вторым выходом блока 1.1 ввода данных. Выход запоминающего блока 13 связан с входом 5 выходного регистра 15, выход которого подключен к входу дешифратора 16 параметров. Первый выход дешифратора 16 параметров соединен с первым входом сумматора 17 слитков. Второй 10 выход дешифратора 16 параметров связан с вторым входом сумматора 17 слитков и с первым входом счетчика 18 слитков.Выход счетчика 18 слитков подклю чен к третьему входу блока 4 электро- привода первой клеймовочной головки и к первому входу схемы 14 сравнения слитков, второй вход которой соеди- нен с выходом сумматора 17 слитков. 20Третий выход дешифратора 16 параметров подключен к первым входам дешифратора 19 формирования литера и схемы 20 сравнения заготовок, вторые входы которых связаны с выходом счет чика 21 заготовок. Выход схемы 20 сравнения заготовок соединен с вторшм входом счетчика 18 слитков и с первым входом счетчика 21 заготовок, второй вход которого связан с выходом датчика 10 наличия металла.1Выход дешифратора 19 формирования литера подключен к третьему входу блока 5 электропривода второй клеймовочной головки.Четвертый выход дешифратора 16 параметров соединен с третьим входом блока 6 электропривода третьей клеймовочной головки,Блок 11 ввода данных, представляет40 собой пульт оператора, который нажатием соответствующих кнопок вводит информацию о сменном задании.Пульт 22 оператора фиг.2) содер жит кнопку 23 "Номер кассеты", кнопку 24. "Начальный номер слитка", кнопку, 25 "Количество слитков в плавке, кнопку 26 "Количество заготовок, на которые разрезается каждый 50 слиток данной плавки", кнопки 27-42 "Набора данных", кнопку 43 "Сброс" кнопку 44 "запись", кнопку 45 "конец ввода программы".Схема передачи информации из блока 55 11 ввода данных через шифратор 12, запоминающий блок 13 в выходной ре гистр 15 и распределение ее по каналам дешифратором 16 параметров представлена на фиг,3, Запоминающий блок13 содержит счетчик 46 адреса и памятв 47, Шифратор 12 содержит шифратор 48 данных и шифратор 49 призна-.ков.Дешифратор 16. параметров содержитмультиплексор 50 и регистры 51-54,. Перед вводом информации с пульта22 оператор нажимает кнопку 43"Сброс", замыкание контакта 43.1,которой устанавливает счетчик 46 адреса в исходное состояние, Выходысчетчика 46 адреса подключены наадресные входы памяти 47.При нажатии кнопки 23 замыкаетсяее контакт 23,1, задающий признактого, что набираемое на кнопках 2742 число (1-10) соответствует порядковому номеру кассеты. При нажатиикнопки 24 замыкается ее контакт 24.1,задающий признак того, что набираемое на кнопках 27-42 число 11-16)соответствует начальному номеруслитка в плавке. При нажатии кнопки 25 замыкается ее контакт 25.1,задающий признак того, что набираемое на кнопках 27-42 число.(1-16)соответствует количеству слитков вплавке, При нажатии кнопки 26 замыкается ее контакт 26.1, задающийпризнак того, что набираемое накнопках 27-42 число (4-8) соответ"ствует количеству заготовок, на которые разрезается каждый слиток данной плавки,Контакты 27.1-42,1 шестнадцати кнопок 27-42 подключены на вход диод ного шифратора 48 данных, которыйЬпреобразует позиционный код в двоичный,Контакты 23.1-26.1 кнопок 23-26 подключены на вход диодного шифратора 49 признаков. Двоичный код с выходов диодных шифраторов 48 и 49 поступает на информационные входы памяти 47, Таким образом, на информационные входы памяти поступает двоичный код числа и его признак.После каждого набора числа на кнопках 27-42 оператЬр нажимает кнопку 44 "Запись", замыкание контакта 44 которой увеличивает содержимое счетчика 46 адреса на единицу и дает разрешение на запись в память 47, Аналогично набирается информация для следующей по очередности прокатываемой плавки.По окончании ввода сменного задания оператор нажимает кнопку 45"Конец .ввода программы , замыкание контакта 45.1 которой переводит счетчик 46 адреса в состояние, соответствующее первоначальному адресу, а замыкание контакта 45.2 дает разрешение на считывание из памяти 47,При дальнейших логических операциях требуется вся информация поплавке, набираемая с пульта, поэтому. 15шестиразрядных числа по сигналу,поступающему на вход счетчика 46адреса через контакт 45,2,Первое шестиразрядное число, считываемое из памяти 47 в выходной20регистр 15, поступает на вход 4-канального мультиплексора 50, реализо,ванного на микросхемах 561 КП 1.Причем два разряда этого числасоответствующие признаку, подключены25на управляющие входы мультиплексора50, а остальные разряды - на егоинформационные входы, В зависимостиот комбинации на управляющем входе,мультиплексора 50 четырехразрядноечисло поступает в один из регистров 3051-54. Аналогично осуществляется последовательное считывание из памяти47 и передача в регистры 51-54 остальных трех чисел,После. клеймения первой плавки сигнал со схемы 14 сравнения слитковпоступает на вход счетчика 46 адреса,разрешая последовательное считываниеочередных четырех шестиразрядных чисел из памяти 47 в регистр 15,Дешифратор 19 формирования литера(фиг.4 ) формирует его на основеинформации о количестве заготовок,на которые разреэается каждый слитокданной плавки, и информации о порядковом номере прокатываемой заготовки.Дешифратор 19 формирования литера содержич дещифратор 55,преобразующий двоичный код с выхода регистра 54 в 50 позиционный код, дешифратор 56, преобразующий двоичный код с выхода счетчика 21 в позиционный код, схемы 57-61 совпадения, схему 62 сборки, усилитель 63, реле 64, схемы 65-69 55 совпадения, схему 70 сборки, усилитель 71, реле 72, схемы 73-77 совпадения, схему 78 сбори, усилитель 79, реле 80, схемы 81-85 совпадения,схему 86 сборки, усилитель 87, реле 88,Выходы дешифратора 55 следующие:55.1 - признак нарезки слитка на четыре заготовки; 55.2 - признак нарезкислитка на пять заготовок; 55.3 - признак нарезки слитка на шесть заготовок; 55,4 - признак нарезки слиткана семь заготовок; 55.5 - признакнарезки слитка на восемь заготовок.Выходы дешифраторов 55 и 56, соответствующие порядковым номерамзаготовок, подключены к входам схемсовпадения, которые формируют литер.Например, литер А клеймится прилюбой пореэке слитков на первой эаготовке, соответственно к первымвходам схем 57-61 совпадения подключена шина 56,1 дешифратора 56,навторые входы схем совпадения подключены соответственно шины 55,1-55. 5 дешифратора 55. Выходы схем 57-61 совпа -дения собираются на сборке 62 и через усилитель 63 срабатывает реле64, соответствующее литеру А.Работа блоков 5 и 6 электропривада аналогична и описана на примереработы блока 4 (фиг.5 ).Блок 4 содержит дешифратор 89,схемы 90-104 совпадения, реле 10519, реле 120, тиристорный коммутатор 121, двигатель 122, Двоичныйкод с выхода счетчика 18 слитковпреобразуется в позиционный код дешифратором 89, Выходы дешифратораподключены к первым входам схем 90-.104 совпадения, вторые входы которыхсоединены с выходами датчика 7. Выходы схем 90-104 совпадения подключены на входе реле 105-119.Если код с выхода дешифратора 89не совпадает с кодом на выходе датчика 7, реле 105-119 обесточиваютсяи через их нормально-замкнутые контакты 105.1-119,1 включается реле120 управления при отсутствии металла под датчиком О (нормальнозамкнут контакт 10,1). При включенииреле 120 управления замыкается егоконтакт 120.1 и через тиристорныйкоммутатор 121 включается двигатель122, вращающий клеймовочную головку.1 и соответственно датчик 7 положения клейм.Код с выхода датчика 7 положенияклейм меняется и как только он совпадает с кодом на выходе дешифратора 89 одно из реле 105-119 срабатывает, разомкнется один из нормально-замкнутых контактов 105.1"119.1, обесточится реле 120 управления, соответственно отключается двигатель 5 122 и головка 1 стопорится механизмом фиксации (не показан).В соответствии с технологией клеймения на прокатных станах производит 1 Ося клеймение в торец на ходу заготовок, раскраиваемых иэ прокатных. слитков различных плавок.Полное клеймо на заготовке должносодержать номер плавки и мерку стали,15номер слитка и литер. Например,161205 Я 1 Т 12 А, где 161205 Я 1 Т - номерплавки и условное обозначение маркистали, 12 - номер слитка, А - литер20заготовки,Кассеты с клеймами плавок и марок,прокатываемых за смену, установленыв клеймовочной головке 3, причемколичество кассет должно быть равно25количеству плавок и каждой кассетеприсваивается свой порядковый номер1-10,Клейма, соответствующие номерамслитков, установлены в клеймовочнойголовке 1.Клейма, соответствующие литерам,установлены в клеймовочной головке 2.Схема клеймения заготовок литерамиопределяется количеством заготовок,на которые разрезаются слитки данной 35пдавки и порядковым номером заготовки в слитке.Схема клеймения при порезке 12-гослитка 161205 Я 1 Т плавки и марки стали на четыре-восемь заготовок представлена в таблице.Устройство работает следующим образом.Перед началом смены оператор вво дит информацию о сменном задании в блок 11 ввода данных, включающую порядковые номера кассетв каждую из которых предварительно набраны номера плавки и марка .стали, начальный но мер слитка и количество слитков для каждой плавки (кассеты ), количество заготовок, на которые раскраиваются слитки соответствующей плавки (кассеты ). ПоследоваТельность ввода поУ. рядковых номеров кассет определяется последовательностью прокатки соот" ветствующих им плавок. При поступлении от оператора черезблок 11 ввода данных сигнала разрешения на запись информации в запоминающий блок 13 информация из блока11 ввода данных через шифратор 12вводится в запоминающий блок 13,Данные по плавке, которая будет первой прокатана на стане (номер кассеты, начальный номер слитка и количество слитков, количество заготовокв слитке ), из запоминающего блока 13поступают в выходной регистр 15 идекодируются дешифратором 16 параметров.Код, соответствующий номеру кассеты, с первого выхода дешифратора 16параметров поступает на вход блока6 электропривода клеймовочной головки 3,Код, соответствующий количествуслитков в плавке, с второго выходадешифратора 16 параметров поступаетна первый вход сумяатора 17 слитков.Код, соответствующий начальномуномеру слитка, с третьего выходадешифратора 16 параметров поступаетна второй вход сумматора 17 слиткови на вход счетчика 18 слитков, выходкоторого связан с входом блока 4электропривода клеймовочной голов-."ки 1,Код, соответствующий количествузаготовок, на которые раэрезаетсяслиток, с четвертого выхода дешифра-,тора 16 параметров поступает на входсхемы 20 сравнения и дешифратора 19формирования литера, вторые входыкоторых связаны со счетчиком 21 заготовок. Дешифратор 19 формированиялитера по коду с выхода дешифратора16 параметров и коду счетчика 21 заготовок формирует .код литера, который поступает на вход блока 5 электропривода клеймовочной головки 2,При отсутствии металла в зонеиндикатора 10 наличия металла с еговыхода на входы блоков 4-6 электропривода клеймовочных головок поступает сигнал разрешения на установкуклейм в клеймовочных головках. Поэтому сигналу блоки 4-6 электропри",вода приводят во вращение клеймовочные головки 1-3 и соответствующиеим датчики 7-9 положения клейм.В момент, когда код с выхода датчика 7 положения клейм становитсяравным коду задания с выхода счетчика 18 слитков, т.е, требуемое клей 130423 1 Око с номером слитка находится в Положении для клеймения, блок 4 электропривода отключается и клеймовочная головка 1 стопорится механизмом фиксации не показан)1 в этом по-, 5 ложении.Аналогично производится установка клейма литера в положение для клейме ния в клеймовочной головке 2 и кассеты с плавкой и маркой стали в О клеймовочной головке 3.При появлении заготовки под датчиком 1 О наличия проката заготовка клеймится и на выходе датчика 10 появляется сигнал, поступающий на вход счетчика 21 заготовок. Счет заготовок осуществляется в счетчике 21 заготовок, соответственно меняется код на его выходе и дешифратор 19 Формирования литера Формирует код нового литера. для следующей заготов, ки. При выходе заготовки из поля зрения датчика. 10 наличия металла под с воздействием блока 5 электропривода клеймовочная головка 2 перемещается.25 в новое положение, устанавливая требуемый литер в положение для клеймения,Одновременно код с выхода счетчика 21 заготовок поступает на вход 0 схемы 20 сравнения заготовок, где сравнивается с йодом на выходе дешифратора 1 б параметров, соответствую. . щим количеству заготовок, на которые разрезается слиток данной плавки, 35 Сигнал равенства с выхода схемы20 сравнения заготовок, определяющиймомент окончания клеймения слитка,осуществляет гашение счетчика 21 40заготовок и добавляет единицу в счетчик 18 слитков, в котором она сумми" руется с начальным номером слитка.Измененный код с выхода счетчика 18 слитков поступает на вход блока 4 электропривода клеймовочной головки 1, под действием которого (при отсутствии заготовки под датчиком 10 наличия металла ) клеймовочная головка 1 перемещается в новое положение, устанавливая требуемое клеймо с номером слитка в положение для клеймения, Выход счетчика 18 слитков поступает на вход схемы 14 сравнения слитков, где сравнивается с выходом сумматора 17 слитков, в котором суммируются коды с выходов дешифратора 16 параметров, соответствующие начальному номеру слитка и количеству слитков в плавке. После клеймения заданного количества слитков в плавке на выходе схемы 14 сравнения слитков появляется сигнал равенства, являющийся сигналом обращения к запоминающему блоку 13, по которому данные для следующей по очереди плавки из запоминающего блока 13 поступают в выходной регистр 15.В дальнейшем работа устройства аналогична предыдущему циклу.Предлагаемое устройство позволяет осуществить автоматизацию процесса клеймения за счет программного управления сменой клейм в головках клеймовочной машины.Использование предлагаемого уст- . ройства вследствие того, что клеймовочная машина стоит в технологическом потоке, позволит повысить производи-, тельность прокатного стана.Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого устройствасоставит 40000 руб12 1130423 Клеймение заготовок Заготовпорезка на семь ка заготовок вок заготовок заготовок 12 А 12 А 12 А 12 А 12 А 12 Б 12 Б 12 Б 12 Б 12 Е 12 12 12 12 С 2 С 12 С 12 12 Н 12 С 12 С 12 12 Н То же 12 12 Н То же 12 Н 12 То же 12 Н То же порезка начетыре заготовки порезка на пять порезка, на шесть порезка на8 загото