Регулятор расстояния от инструмента до токопроводящей поверхности

(19) 01) К 9/10 Ра. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ л т и т Бюл. У 9в и Л.М.Гу(088.8) ла со геле ией,открывыходуормальго ОР РАССТОЯ ПРОВОДЯЩЕЙ 858250, о тем, что,ИЯ ОТ ИНСПОВЕРХНОСт л ис целью а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ АВТОРСКОМУ СВИД(54) (57) РЕГУЛЯТРУМЕНТА ДО ТОКОТИ по авт.св. 9ч ю щ и й с я повышения надежности работы ре тора путем исключения возможно появления аварийной. ситуации завершении реза листа, в устро введен измеритель уровня сигна световой и звуковой сигнализац подключенный через нормально тый контакт порогового реле к усилителя и к одной из клемм н но закрытого контакта порогово реле.50 55 Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, в частности к авторегуляторам расстояния от резака до металлической поверхности при газовой резке.По основному авт.св, В 858250 известен регулятор расстояния от инструмента до токопроводящей поверхности, Он содержит,высокочастотный датчик, выполненный в виде металлического витка, подключенный к узлам измерения, сравнения и генера. тору высокой частоты,.усилитель, подключенный к исполнительному механизму, и пороговое реле, обмотка которого включена параллельно усилителю, а нормально закрытый контакт порогового реле одной своей клеммой подключен к исполнительному механизму, а другой - к точке подключения обмотки указанного реле к усилителю.Недостатком этого регулятора яв" ляется отсутствие информации о расстоянии от инструмента (резаков) до края разрезаемого листа, что необходимо для осуществления подготовительных мероприятий для остановки горизонтального перемещения резаков, отключения работы резаков и т.д поскольку дальнейшее их перемещение может вызвать аварийную ситуацию: удар движущихся частей об ограждения за пределами листа, резка элементов постели, на которой находится разрезаемый лист и т,п. Для повышения надежности работы регулятора путем исключения. возможности оявления аварийной ситуации при завершении реза листа в предла-, гаемый регулятор, содержащий высокочастотный датчик, выполненный в виде металлического витка, подключенный к узлам измерения, сравнения и генератору высокой частоты, усилитель, подключенный к исполнительному механизму и пороговое реле, обмотка которого включена параллельно усилителю, а нормально закрытый контакт порогового реле одной своей клеммой подключен к исполнительному.механизму, а другой - к точке подключения обмотки реле к усилителю, введен измеритель уровня сигнала со световой и звуковой сигнализацией, подключенный через нормально открытый контакт порогового реле к выходу усилителя и к одной из клемм нормально закрытого контакта порогового реле,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 Это позволяет при подходе датчикаи соответственно резаков к краю листа, когда происходит пассивное горизонтальное перемещение, беэ их авторегулирования по высоте ( двигательвертикального перемещения отключен)использовать активную работу датчика в этом режиме, сигнал с которогои соответственно с усилителя обратнопропорционален расстоянию от датчикаи соответственно резаков до краялиста. Таким образом, вредное влияние краевого эффекта на датчик вертикального перемещения используется вобласти пассивного горизонтальногоперемещения резаков для измерениярасстояния от них до края листа. Прибольшом удалении резаков от краялиста и движении в его сторону уровень сигнала с датчика и соответственно с усилителя будет сначала мал,а затем будет увеличиваться, а отсчетное устройство измерителя уровнясигнала, имея обратную шкалу, будетпоказывать изменяющееся от большегок меньшему значение расстояния докрая листа (большему уровню сигналасоответствует меньшее расстояниедо края листа) . Максимальное значениеуровня сигнала будет при выходе всеговитка датчика за край листа, чтопо отсчетному устройству будет соответствовать нулевому значению расстояния от резаков до края листа.Следует отметить, что если сопла резаков проходят внутри витка датчика,базовая ошибка равна нулю. Если витокдатчика расположен впереди резаков,наблюдается постоянная базоваяошибка, учитываемая, вводимая заранее, при выполнении реза как вдали,так и вблизи края листа, Таким образом, при определении расстояния отрезаков до края листа во втором случае к показаниям отсчетного устройства добавляют величину этой базовойошибкч,Поскольку определять расстояние от резаков до края листа необходимо только при подходе резаков к нему, измеритель уровня сигнала подключен к выходу усилителя через нормально открытые контакты порогового реле. При этом лишь только тогда, когда отключается двигатель вертикального перемещения резаков, к усилителю подключается измеритель уровня сигнала, что уменьшает его шунтируюшее3 9460 действие при активной работе авторегулятора расстояния от резаков до разрезаемого листа, сохраняя при этом имеющуюся точность автоматического поддержания расстояния от резаков до разрезаемого металлического листа, а также увеличивает срок службы измерителя уровня сигнала.Для. того, чтобы оператор мог получать информацию о приближении О резаков к краю листа на заранее заданное расстояние, не наблюдая постоянно за счетным устройством, измеритель уровня сигнала снабжен звуковой и световой сигнализацией, 15Конструкция регулятора и взаимное расположение его отдельных элементов изображены на чертеже.Высокочастотный датчик регулятора образован металлическим витком 2 О 1 и коаксиальным кабелем 2., Коаксиальный кабель 2 датчика подключен к электрической схеме регулятора, при этом центральная жила коаксиального кабеля подключена к входу узла из- г 5 мерения 3. Выход узла измерения 3 соединен с входом узла сравнения 4, второй вход которого соединен с узлом задания 5, Генератор высокой частоты 6 соединен с узлами измере- щ ния 3, сравнения 4 и задания 5. Выход узла сравнения соединен с входом усилителя 7. Выхор усилителя 7 соединен с пороговым реле 8 и одной из клемм его нормально замкнуто го контакта 9, Вторая клемма нормально замкнутого контакта 9 соединена с обмоткой двигателя 10. Вал двигателя 10 связан с входным валом редуктора 11, выходной червяк которого 4 О перемещает рейку 12, жестко связанную с основанием 13, на котором закреплены газовые резаки 14 (дваокрайних повернуты на 90 ) и металлический виток 1 датчика, расположен ные над токопроводящей поверхностью 15. Одна клемма нормально разомкнутого контакта 16 порогового реле 8 соединена с выходом усилителя 7.Вторая клемма нормально разомкнутогоконтакта. 16 соединена с входом измерителя уровня сигнала 17. При подходе металлического витка 1 и резаков 14 к краю разрезаемого листа происходит резкое изменение выходного сигнала усилителя 7, во много раз большее изменения этого сигнала при авторегулировании положения резаков 4 по высоте. При этом срабатывает пороговое реле 8, его нормально замкнутые контакты 9 размыкаются, отключая двигатель вертикального перемещения резаков 4 и витка 1 датчика, Дальнейший реэ осуществляется при зафиксированном положении резаков 14 и витка 1 по высоте. В момент срабатывания порого вого реле 8 замыкаются его нормально разомкнутые контакты 16 и к выходу усилителя 7 подключается измеритель уровня сигнала 7, пмееций отсчетное Работа регулятора осуществляется следующим образом. 55При включении питания на схему автоматического регулирования в зависимости от сигнала узла задания 5 83 4 резаки 14 устанавливаются на определенном расстоянии от токопроводящейповерхности 15. При этом параметрыдатчика, включая металлический виток 1, обеспечивают такой выходнойсигнал узла измерения 3, которыйпри подаче его на вход узла сравнения4 определяет нулевой сигнал на еговыходе, т.е. на входе и выходе усилителя 7 сигнал равен нулю и двигатель 10 вертикального перемещенияне вращается, а резаки 14 и металлический виток 1 не имеют вертикального перемещения, а происходит лишьих горизонтальное перемещение вдольнамеченного реза, показанного стрелкой (механизм горизонтального перемещения не показан). При изменениирасстояния от.металлического витка1 до токопроводящей поверхности 15вследствие, например, деформацииразрезаемого листа изменяется индуктивность металлического витка 1 и,следовательно, выходной сигнал узлаизмерения 3 и узла сравнения 4, ана выходе усилителя 7 появляетсясигнал, недостаточный для срабатывания порогового реле 8, но вызывающийвращение двигателя 10, редуктора 11,перемещение рейки 12, основания 13и вертикального перемещения резаков14 и металлического витка 1 до получения нулевого сигнала с выходаузла сравнения 4, При этом расстояние между резаками 14 и токопроводящей поверхностью 5 будет снова равнозаданному, и резаки 14 будут выполнять качественный риаз с образованиемтребуемых кромок.О устройство (на чертеже не показано), проградуированное в единицах длины, Причем отсчетное устройство имеет обратную шкалу: меньшим значением сигнала, подаваемым на измеритель 5 уровня сигнала, соответствуют большие значения расстояний до края листа. Прн большем приближении витка 1 к краю листа сигнал с выхода усилителя будет большим, а по отсчетному устройству будет отмечаться меньшее расстояние, оставшееся до края листаВ случае, когда виток 1 датчика движется впереди резаков, в градуировке отсчетного устройства учиты вается постоянная базовая ошибка. Поскольку измеритель уровня сигнала 17 подключается к усилителю 7 только при подходе резаков 14 к краю листа и отключении двигателя 10 вертикаль" 20 ного перемещения, при выполнении реза вдали от края листа (основной рабочий режим) влияние входного сопротивления измерителя уровня сигнала 17 на точность автоматического 25 поддержания расстояния от реваков 14 до токопроводящей поверхности полностью исключается, Кроме того, поскольку измеритель уровня сигнала 17 будет включаться лишь на корот кие промежутки времени, его срок службы будет увеличен.Для того, чтобы оператор не следил постоянно эа показаниями измерителя уровня сигнала 17, т.е. эа35 расстоянием до края листа, он устанавливает подвижный контакт (на чертеже не показан), закрепленный вблизи отсчетного устройства измерителя уровня сигнала 17, напротив того значения расстояния до края листа, по достижении которого хочет получить световой и звуковой сигнал для начала подготовки к операцииокончания реза и отключения горизонтального перемещения резаков 14.При этом как только величина расстояния от резаков 14 до края листа достигнет установленного значения, с.помощью подвижного контакта замкнутся цепь питания звуковой и световойсигнализации, Кроме обеспечениявозможности получения информации одо стяжении дискретного значениярасстояния от резаков 14 до краялиста в виде световой и звуковойсигнализации это обеспечивает повышение производительности труда оператора, поскольку исключает необходимость постоянного наблнщения оператором за приближением к краю листа.Устанавливаемые с помощью подвижного контакта значения расстояниядо края листа могут быть различнымив зависимости от скорости горизонтального перемещения резаков и других условий резания. Наличие измерителя уровня сигнала, подключенного к выходу усилителя через нормально открытые контакты порогового реле и снабженного подвижным контактом, подключающим устройство сигнализации к источнику питания, позволяет простыми техническими средствами без оказания влияния на схему автоматического регулирования расстояния от резаков до токо- проводящей поверхности осуществить измерение расстояния от резаков до края листа, что исключит возможность появления аварийных ситуаций при завершении реза листа, повысит производительность труда оператора, улучшит удобство эксплуатации используемого оборудования.