Электромеханическое устройство управления летучими ножницами

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ(1 ц 473574 Йово Советскик Социалистических Республикс присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР 32) ПриоритетОпубликовано 14,06.75, Бюллетень22Дата опубликования описания 04.09.75(088.8) по делам изобретецн н открытий(72) Автор изобретения В. П. Мазуни 1) Заявител Свердловское отделение государственного проектноТяжпромэлектропроект ститут(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТУЧИМИ НОЖНИЦАМИИзобретение относится к устройствам для управления автоматизированными летучими ножницами прокатных станов и различных агрегатов для обрезки мерных концов и мерных длин движущегося металла на синхронной с ним скорости.Известные устройства, построенные на электромеханических узлах (сельсинах и тахогенераторах), имеют сложные переключаемые кинематические редукторы, необходимые для регулировки мерных длин, неудобны при применении для обрезки мерных концов, что приводит к усложнению электрических схем и ухудшению точности работы, имеют низкую точность из-за люфтов и из-за необходимости в изменении масштаба при регулировке мерных длин, которая в свою очередь оказывается ступенчатой и затрудняет использование устройства в системе комплексной автоматизации (например, безотходность раскроя).В описываемом устройстве благодаря соответствующему включению измерителей исключается необходимость в муфтах и переключаемых кинематических редукторах, достигается универсальность при высокой точности с использованием преимуществ электромеханических устройств (отсутствие дрейфа, высокая надежность, простота реализации),Структурная схема устройства приведенана чертеже, где 1 - сельсин-датчнк перемещения металла; 2 - дифференциальный сельсин; 3 - сельсин-датчик перемещения но жей; 4 - стопор ный сел ьсин - индикаторисходного положения ножей; 5 - серводвигатель; 6 - тормоз электромеханический;7 - тахогенератор - измеритель скорости металла; 8 - тахогенератор - измеритель ско рости ножей; 9 - двигатель; 10 - регулятор скорости; 11 - регулятор тока; 12 - силовой преобразователь; 13 - блок логики с нуль-индпкаторамп; 14 - фазочувствнтельный выпрямитель; 15 - управляемое реле 15 времени; 16, 17, 18 - нелинейные преобразо.ватели; 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 - ключи; 29 - механизм ножниц; 30 - механизм измерителя перемещения ножей; 31 - направление движения металла; 32, 33 - дат чики наличия металла перед ножницами;34 - датчик полокения ножей в момент реза;35 - командные входы; 36 - блок измерения отклонения ножей от точки реза; 37 - ключ.Схема предлагаемого устройства отличает ся от известных тем, что в ней дифференцнальнь.й сельсин, находящийся на одном валу с механическим тормозом и серводвигателем, включен между сельсин-датчнком и приемником, а серводвнгатель включен через пере- ЗО кгночатель па разность напряжений тахогене10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 раторов-измерителей скорости металла иножниц, благодаря чему управление становится возможным с помощью ключей и нульиндикаторов без сложных переключаемых ки.нематических связей и вычислительных устройств с непрерывным контролем по пути искорости. В качестве тормоза возможно использование шагового двигателя, например,типа ШДили ШДА.В исходном положении ножницы неподвижны, ключи 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 28 разомкнуты, ключ 24 замкнут, а ключ 27 замыкаетцепь тахогенератор 7 - тахогенератор 8 -серводвигатель 5. Серводвигатель 5 вращается синхронно с тахогенератором 7, вращаегдифференциальный сельсин 2 так, что результирующий угол рассогласования между последним и сельсин-датчиком 1 перемещенияметалла равен нулю. Это состояние фиксируется стопорным сельсином 4, подключеннымчерез ключ 24 к сельсину 2 и сельсин-датчику3. Последний удерживает ножи в исходномположении,В момент подхода металла к датчику 33 подается команда в блок логики 13 с нуль-индикаторами на пуск ножниц. При этом замыкается ключ 19, через который от входов 35задается длина отрезаемого конца. Производится выдержка времени, например, с помощью управляемого от тахогенератора 7 ре.ле времени па пуск. В момент срабатываниянуль-индикатора в блоке логики подключаются входы через ключи 21, 23. Поскольку сигнал через ключ 21 равен сигналу через преобразователь 16 в момент пуска, немедленноподается команда на включение ключа 26 иотключение ключа 24. Напряжение от тахогенератора 7 подается на вход регулятора скорости 10, происходит пуск с динамическимтоком (моментом), обусловленным нелинейностью преобразователя 18, которая выбирается, например, из условия постоянства пути разгона ножей от нуля до заданной скорости.При разгоне уменьшается разность напряжений между тахогенераторами 7 и 8, чтоприводит к замедлению вращения серводвигателя 5 и сельсина 2, так что за время разгона угол поворота сельсин-датчика 1 равенсумме углов поворота сельсина 2 и сельсипдатчика 3. Этим устраняется перерегулирование при пуске и обеспечивается нелинейнаязависимость между рассогласованием по скорости и рассогласованием по пути.При переходе на синхронную скорость спомощью нуль-индикатора в блоке логикипроизводится переключение ключа 27 и включение ключа 25. Серводвигатель 5 затормаживается, сельсин 2 неподвижен, Вращениесельсин-датчика 1 передается через сельсипдатчик 3 на механизм ножниц 29, ножи движутся синхронно с металлом и производятпорез в заданном месте.В момент реза перед отработкой мернойдлины срабатывает датчик 34, происходит следующее переключение: ключи 19 и 21 размыкаются, ключи 22 и 28 замыкаются, ключ 25 размыкается, ключ 27 переключает серводвигатель 5 в контур с тахогенераторами 7 и 8.Согласно сигналу 1 О, подаваемому через ключ 28 на вход регулятора 10, происходит увеличение (обгон) или снижение скорости ножей механизма ножниц 29 до момента, когда разность напряжений между тахогенераторами 7 и 8 будет равна (с учетом нелинейной связи преобразователей 16, 17) сигналу, подаваемому через ключ 22, Этот момент соответствует половине рассогласования, которое необходимо отработать при заданной мерной длине, и фиксируется нуль-индикатором в блоке логики 13. В момент срабатывания нуль-индикатора ключ 28 размыкается, происходит восстановление рабочей скорости с помощью сигналов обратной связи по пути и скорости. При этом сельсин 2 изменяет свое положение относительно сельсин-датчиков 1 и 3 соответственно направлению отработки, благодаря чему перерегулирование по скорости равно нулю, Иначе говоря, узел сельсина 2 и серводвигателя 5 на одном валу выполняет роль функционального преобразователя, необходимого для устранения перерегулирований при отработке заданного рассогласования.Порез мерных длин производится с одинаковой отработкой независимо от конструкции ножниц, которая учитывается в блоке логики 13, Причем рассогласование для ножниц с электроприводом пропуска реза должнозадаваться не более определенной величины, рассчитываемой для превышения и снижения скорости при отработке в пределах одного оборота ножей. В случае больших рассогласований, их величина разбивается на кратныедлине окружности и некратные отрезки, а ножницы должны работать с пропусками реза, число которых подсчитывается в блоке логики 13. Остаток - некратная длина должен укладываться в допустимые пределы, Для принятия режима работы эти пределы (при отработке в зоне одного оборота ножей) составляют - 0,41 - :+1,0 длины окружности ножей, т. е, при этом возможно непрерывное регулирование длины в большом диапазоне.В момент срабатывания датчика 32 от заднего конца блокируется узел блока логики 13, работающий на порез мерных длин, т, е. запрещается подача команды от датчика 34 вэтот узел. Происходит порез последней мерной длины, а в момент реза сигнал от датчика 34 подается на узел управления торможением, При этом ключ 22 разомкнут, ключ 21 замкнут, ключ 26 разомкнут (ключи 19, 20, 25, 28 разомкнуты), ключ 27 включает серводвигатель 5 в контур тахогенераторов 7, 8. В момент срабатывания датчика 33 от заднего конца ножи могут оказаться в исходном или не в исходном положении (не достигнут исходного положения), но благодаря связи20 25 30 тахогенераторов 8, 7 и ключа 21 со входом блока логики 13 положение ножей контролируется на входе нуль-идикатора.Вращение сельсина 2 ускоряется, что обеспечивает заданный закон торможения с остановкой, если оца произойдет, без перерегулирования. Прц этом производится отсчет заданной мерной длины заднего конца, аналогично отсчету мерной длины переднего конца. После отсчета срабатывает нуль-индикатор, разрешающий сравнение оставшегося пути ножей (от тахогенератора 8 через преооразователь 17) с заданным через ключ 21 и преобразователь 16 от тахогецератора 7. В момент равенства нулю их суммы (с их знаками) срабатьванием нуль-индикатора фиксц- руетсЯ момент ОкончапиЯ торможсги 1 Я. ВклО- чается ключ 26, начинается разгон до синхронной скорости.При переходе на синхронную скорость результирующий угол поворота сельсица 2 будет таким, что выход на синхрогп 1 ую скорость произойдет без перерегулировация (благодаря нелинейной связи между напряжением тахогенераторов 7, 8 и углом поворота сельсцна 2). Сельсин 2 остановится и зафиксируется с помощью серводвигателя 5 (ключ 27 замкнет последний) и тормоза 6 (замыкается ключ 25).Ножи будут синхронно двигаться с металлом, и произойдет порез в заданном месте.После пореза вновь будет дана команда ца торможение, которое произойдет с остацовкой, аналогично в 1 ццеоНса;Н 1 ому, ссл; передний конец новой заготовки це подойдет к датчику 32.Сраоатыванце датчика 32 до момента реза цли в момент реза означает работу ножниц с торможением без остановки; сраоатыванце датчика 32 после реза означает, что привод успеет остановиться, и новый цикл реза будет начат только по команде От датчика 33.Далее цикл может повторяться по одному цз вариантов, возможных прп порезах. Ножницы будут производить порез мерных концов п длцц как с остановками, так ц без остановок, а также как с прописками, так и без пропусков реза. Предмет изобретения Электромехаццческое устройство для управления летучими ножницами, содержащее сельсцц-датчик, приемник, дифференциальныйй сельсцц, блоки регулирования, цел 1 гнейные преобразователи, ключи, тахогецераторы, серводвигатель с тормозом, блок логики с уль-индикаторами, датчики положения НО- жей и металла, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, надежности ц расширения диапазона регулирования длин, дифференциальный сельсцн включен между ссльсиц-датчиком ц приемником ц установлен на обНем валу с серводвцгателем, который включец через переключатель на разность напряжений тахогецераторов.