Система для автоматической отбраковки труб

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО(.(ИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 1 В 2 1 В 3 7 / 0 0 ИЯ Т н" емы авторегатахргичес 34,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный проектный и ститут Электротяжхимпроект (53) 62177.23.002,56 (088,8) (56) 1.Кареев М.ф. и др. Системы автоматической сортировки листов на агрегатах поперечной резки, "Металлургическое оборудование (НИИИИН ФОРМТЯЖМАШ), 1978 1 р 34, с, 5, рис. 26 б.2,Кареев М.ф. и др. Сист матической сортировки на аг поперечной резки, Металлу кое оборудование, 1978, М с. 5-7, рис, 2 в(54) (57) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОТБРАКОВКИ ТРУБ, содержащая дефектоскоп, датчик перемещения труб, трубоотрезное устройство с датчиком реза и датчиком исходного положения,сдвигающий регистр, первый счетчик, соединенный с датчиком перемещения труб, коммутатор, через который дефектоскоп соединен со сдвигающим регистром, сбрасыватель дефектных труб с блоком управления, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения качества отбракованных труб при переменном продолЬном ходе трубоотрезного устройства в различных циклах реза, она дополнительно содержит второй счетчик, два задатчика длины, два сумматора, два триггера, шесть элементов И, три одновибратора, два нуль-органа, три элемента ИЛИ и звено задержки, причем первый вход второго счетчика соединен с датчиком перемещения труб, первые входы сумматоров - соответственно с первым и вторым задатчиками длины, вторые входы первого сумматора - с выходом второго счетчика, а вторые входы второго сумматора - с числовым выхо дом первого сумматора, числовой и первый знаковый выходы первого сумматора соединены с вторым входом первого счетчика через первые элемен ты И и ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с выходом второго сумматора., а второй вход - с вторым знаковьвю выходом первого сумматора, выход первого триггера .соединен с вторым входом второго. счетчика, а третий вход первого счетчика - с датчиком реза, выход первого счетчика соединен через первый нуль- орган, первый одновибратор и второй элемент ИЛИ с вторым входом сдвига- д ющего регистра, при этом второй выход первого нуль-органа соединен с четвертым входом первого счетчика, числовой выход первого сумматора Е соединен через второй нуль-орган, второй одновибратор и третий элемент. ф И с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый знаковый выход первого сумматора и выход второго нуль-органа соединены через третий элемент ИЛИ, четвертый элемент И и второй триггер с вторым входом третьего элемента И, выход пятого элемента И соединен с вторым входом второго триггера, первый вход пятого элемента И - с вторым знаковым выходом первого сумматора,а его второй вход и второй вход четвертого элемента И,а также первый вход первого триггера соедчнены с датчиком реза, датчик исходного положения трубоотрезного устройства соединен через третий одновибратор с вторым входом первого триггера, датчик реза через звено задержки - с третьим входом второго счетчика, кроме того, датчик реза и выход сдвигающего регистра соединен с блоком управления сбрасывателем дефектных труб через шестой элемент И.55 Изобретение относится к автоматизации металлургического производства и может применяться для автоматической отбраковки труб, производимых на трубоэлектросварочных либо других трубных станах. Отбраковка дефектных 5 труб предполагает последующий их ремонт.Известна система для автоматйческой отбраковки труб, содержащая дефектоскоп, трубоотреэное устройство 10 с датчиком реза, сдвигающий регистр 1Недостатками системы являются необходимость изменения числа разрядов сдвигающего регистра и перестройка 5 датчика реза при изменениях длины отрезаемых труб. Поэтому система применяется при йеизменной длине труб.система не обеспечи вает качественной отбраковки труб .при перемещении оси реза, т.е. при переменном продольном ходе трубоотреэного устройства в различных цик." . лах реза. Изменение хода трубоотрезного устройства. в различных циклах реза имеет место при измерениях сечения или твердости, материала труб, при затуплении режущего инструмен-. та и при изменениях других факторов.Наиболее близкой к изобретению . 30 по технической сущности и .достигаемому результату является система. для автоматической отбраковки труб, содержащая дефектоскоп,.датчик пере-. мещения труб, трубоотреэное устрой- . 35 ство с датчиком реза и датчиком ис-. ходного положения, сдвигающий .регистрпервый счетчик, соединенный с датчиком перемещения труб, ком- . мутатор, через который дефектоскоп 40 соединен со сдвигающим регистром, сбрасыватель дефектных труб с систе,мой управления 2Однако извеотная система .не обеспечивает,точного сопровождения дефектов на трубной заготовке .и качествен-. ной отбраковки труб при переменном продольном .ходе трубоотрезного .устройства в различных .циклах .отрезания трубу тепри изменениях .положения 50оси реза.Цель изобретения - повышение качества отбраковки труб при переменномхбде трубоотреэного устройства в различных циклах хода.Поставленная цель достигается тем, что система для автоматической отбраковки труб, содержащая дефектоскоп, датчик перемещения труб, тру" боотрезное устройство с датчиком реза и датчиком исходного положения, бо сдвигающий регистр, первый счетчик, соединенный с датчиком перемещения труб, коммутатор, через который де фектоскоп соединен со сдвигающим регистром, сбрасыватель дефектных 65 труб с блоком управления, дополнительно содержит второй счетчик, двазадатчика длины, два сумматора, дватриггера, шесть элементов И, триодновибратора, два нуль-органа, триэлемента ИЛИ и звено задержки, причем первый вход второго счетчикасоединен с датчиком перемещениятруб, первые входы сумматоров - соответственно с первым и вторым задатчиками .длины, вторые входы первогосумматора - с выходом второго счетчика, а вторые входы второго сумматора - с числовым выходом первого.сумматора, числовой и первый знаковый выходы первого сумматора соединены с вторым входом первого счетчика через первые элементы И и ИЛИ,выход второго элемента И соединенс вторим .входом первого элементаИЛИ, первый вход второго элементаИ соединен с выходом второго сумматора, а второй вход - с вторым знаковым выходом первого сумматора,выход первого триггера соединен свторым входом второго счетчика, атретий вход первого счетчика - сдатчиком реза, выход первого счетчика соединен через первый нульорган, первый одновибратор н второй элемент ИЛИ с вторым, входомсдвигающего регистра, при этом второй выход первого нуль-органа соеди.нен с четвертым входом первого счет.чика, числовой выход первого сумматора соединен через второй нульорган, второй одновибратор и третийэлемент И с вторым входом второгоэлемента ИЛИ, первый знаковый выходпервого сумматора и выход второгонуль-органа. соединены через третийэлемент ИЛИ, четвертый элемент Ии второй триггер с вторым входом.третьего элемента И, выход пятогоэлемента И соединен с вторым входомвторого триггера, первый вход пятого элемента И - с вторым знаковымВыходом первого сумматора,.а еговторой вход ивторой. вход четверто-,го элемента И, а также первый входпервого .триггера соединены с датчиком реле, датчик исходного положениятрубоотреэного устройства соединенчерез третий одновибратор с вторымвходом первого триггера, датчик реза через звено задержки - с третьимвходом второго счетчика, кроме того,датчик реза и выход сдвигающего регнстра соединены с блоком управлениясбрасывателя дефектных труб черезщестой элемент И. На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 в .функциональные схемы комму татора и сдвигающего регистра.Непрерывно выходящая из стана трубная заготовка 1 контролируется цефектоскопом 2 и режется на трубы3 мерной длины 1 м трубоотрезным устройством 4 с переменным продольнымходом. Дефектные трубы извлекаютсяиз потока для последующего ремонтасбрасывателем 5, управляемым блокомб управления,5Перемещение трубной заготовки 1контролируется датчиком 7 перемещения труб. Момент окончания отрезания, труб 3 от трубной заготовки 1фиксируется датчиком 8 реза трубного 1 Оустройства 4. Для фиксации исходногоположения трубоотреэного устройства4 предназначен датчик 9 исходногоположения.Дефектоскоп 2 связан с входом записи информации сдвигающего регистра10 через коммутатор 11. Последнийпредназначен для включения требуемого количества разрядов регистра 10при изменении длины м отрезаемыхтруб 3. Управление сдвигом регистра 10 при сопровождении трубной заготовки 1 в процессе отрезания труб3 осуществляется счетчиком 12, выход которого связан с входом сдвигарегистра 10 через последовательновключенные нуль-орган 13, одновибратор 14 и схему ИЛИ 15.Информационный вход счетчика 12связан с числовым и знаковым плюсвыходами сумматора 16 через последо- ЗОвательновключенные схемы И 17 иИЛИ 18, Числовой выход сумматора 16через последовательно включенныенуль-орган 19, одиовибратор 20 исхему И 21 связан с вторым входом 35схемы ИЛИ 15.Первый вход сумматора 16 соединен с задатчиком 22 длины, которымзадается длина А соответствующаярасстоянию от ближайшей к дефекто Цскопу 2 будущей линии реза на трубной заготовке 1 до оси дефектоско-.па 2 в момент схода трубоотрезногоустройства 4 при включении его нареэ с датчика 9 исходного положения45Второй вход сумматора 16 соединен свыходом счетчика 23.Счетные входы счетчиков 12 и 23соединены с датчиком 7 перемещения,,труб и по схеме И соединены: у счетчика 12 с вторым инверсным выходомнуль-органа 13, у счетчика 23 -: свыходом триггера 24. Я-вход последнего связан через одновибратор .25 синверсным выходом датчика 9 исходного положения, а Й -вход и управляю"щий вход счетчика 12 соединены сдатчиком 8 реза. Вход управления гашением счетчика 23 связан с датчиком8 реза через звено 26 задержки. Выход последнего разряда регистра 10 60к датчик 8 реза через элемент И 27связаны с входом .блока 6 управлениясбрасывателем 5.К числовому выходу сумматора 16подключен первый вход сумматора 28, Д к второму входу которого подключен задатчик 29 длины. Последним зада" ется мерная длина м отрезаемых труб 3. Выход сумматора 28 связан с вторым входом элемента ИЛИ 18 через элемент И 30. Знаковый выход плюсф сумматора 16 и выход нуль-органа 19 связаны с-входом триггера 31 че" рез последовательно включенные элементы ИЛИ 32 и И 33.Знаковый выход минус связан с 5 -входом триггера 31 через эле" мент И 34. Знаковый выход минусф сумматора 16 соединен также с вторым входом элемента И 30.Инверсный выход триггера 31 соединен с вторым входом элемента И 21, а вторые входы элементов И 33 и 34 соединены с датчиком 8 реза.Сдвигающий регистр 10 состоит иэ и ( и = 2, 3, 4). разрядов соответственно числу РЯБ -триггеров 35-38, а коммутатор 11 представляет собой п -позиционный переключатель.В регистре 10 выход каждого иэ предыдущих триггеров 35-37 подключен к Э -входу последующих 36-38, при этом выход ли -38 является выхоцом регистра 10, а к Р -входу триггера 35 .подключен сигнал 0.Установочный б в . вход каждого триггера 35-38 подключен к соответствуюцей позициикоммутатора 11, С -входы всех триггеров 35-38 подключены к входу управления сдвигом информации регистра 10. К установочному-входу всех триггеров 35-38.подключена кнопка 39 установки триггеров в ф 0 ф.Коммутатор 11 устанавливается в положение и +1, в котором выход дефектоскопа 2 подключается к 5 в .входу триггера Ии-К+1 регистра 10. ЗДесь число М - число труб. длиной1 м(в том числе и неполной длиныдля последней трубы), которое укладывается в расстояние между осямидефектоскопа 2 и трубоотрезного устройства 4 (фиг. 1), т.е. коммутатор 11 выбирает К разрядов регистра 10 соответственно числу 1 труб, могущих .находиться.на участке между. осями дефектоскопа 2.и трубы отрезного устройства.4.Дефектоскоп 2 при появлении дефек. та в трубе 1 .устанавливает в состоя ние.1 , триггер с йи с +1. По им-. пульсу с выхода звена 15 происходит переписывание информации иэ триггера йи м +1 в последующий триггери- М +2, иэ последнего - в триггер Ни- М + 3 и т.д., а триггер яи - 1 +1 из предыдущего разряда Р и -к записывается фОф. Описанная операЬця сдвига повторяется в каждом цикле контроля мерных длин трубы 1Система работает следующим образом.ЯЯ, (С) 65 При непрерывном перемешиванни трубной заготбвки 1 момент прохожде ния под дефектоскоп 2 будущих линий реза определяется с помощью счетчика 12. Последний в момент прохождения под ннм будущей линии реза обнуляется списывающими импульсами датчика 7 перемещения труб,при этом срабатывает нуль-орган 13 н через одновибратор 14 и элемент ИЛИ 15 вы дает команду на сдвиг информации, 10 записанной от дефектоскопа 2, в последующие разряды регистра 10. При сдвиге освобождается первый разряд регистра 10, выбранный коммутатором 11 для записи информации от дефек тоскопа 2 о возможных дефектах проходимой под ним будущей трубы. После ряда операций сдвига происходит передача информации в й-й последний разряд регистра 10 о наличии дефектов в трубе 3, которая должна отрезаться трубоотреэным устройством 4 в текущем цикле реза, Если отрезаемая труба 3 имеет дефекты, о чем свидетельствует наличие информации в последнем-ом разряде регистра 10, по сигналу датчика 8 реза через звено И 27 включается сбрасыватель 5 и извлекает из потока для последующегоремонта дефектную трубу 3. Поскольку . трубоотрезное устройство 4 в раэлич- ЗО ных циклах реза имеет в процессе реза неодинаковый продольный ход для одинаковых мерных длин н и положение оси реза меняется,то расстояние от будущей линии реза, ближайшей к 35 дефектоскопу 2 по направлению движения трубной заготовки 1 до оси дефектоскопа 2 в момент окончания реза различно в различных циклах реза. Однако неизменно расстояние 40рассчитанное относительно оси трубоотрезного устройства 4 В момент схода последнего с датчика 9 исходного положения, при включении на рез.числО Я подводится с пОмОщью эа 45 датчика 22 чисел к первому входу сумматора 16 со знаком плюсК второму входу сумматора 16 со зна.- ком минусф подводится число, накапливаемое счетчиком 23. Поскольку счетчик 23 начинает .отсчитывать импульсы датчика 7 перемещения труб после включения триггера 24 или в момент схода трубоотрезного устройства 4 с датчика 9 исходного положения,то к моменту окончания реза счетчик 23 накопит число, соответствующее перемещению т линии реза эа время от момента срабатывания датчика 9 до момента срабатывания датчика 8 реза. 60При срабатывании датчика 9 реза с выхода сумматора 16 в счетчик 12 вводится число Я, равное разности если число С - Я , т.е. если число А, положительно.Число В соответствует расстоянию будущей линии реза, ближайшей к дефектоскопу 2, до оси дефектоскопа 2 в момент окончания реза. Это число может быть различным в различных циклах реза, поскольку может быть различным ход 1, и таким образом учитывается изменениехода трубоотрезного устройства 4 в различных циклах реза, Число Я списывается в счетчик 12 импульсами датчика 7 перемещения труб и после обнуления счетчька 12, что соответствует перемещению будущей линии реза на ось дефектоскопа 2, происходит выдача команды на сдвиг информации в сдвига ющем регистре 10. При срабатывании датчика 8 реза отключается триггер 24 и с задержкой во времени звеном 26 гасится счетчик 23.Если число Я в последующем цикле станет равным нулю до срабатывания датчика 8 реза, т,е. до процесса отрезания трубы 3, что соответствует перемещению будущей линии реза на ось дефектоскопа 2, до окончания реза, то с числового выхода сумматора 16 через нуль-орган 19, одновибратор 20, элемент И 21 и элемент ИЛИ 1.5 выдается команда на сдвиг регистра 10. Последний проходит через, элемент И 21, если имеется сигнал на инверсном выходе триггера 31, т.е. если триггер 31 отключен. Сигнал отключения триггера 31 проходит на его 1 -вход через элемент И.ЗЗ в каждом цикле реза от датчика 8 реза в том случае, если в момент окончания реза число А, на выходе, сумматора 16 положительно, либо ,равно нулю,(в последнем случае. включен нуль-орган 19), т.е. если имеется сигнал на выходе элемента ИЛИ 32Если в последующем цикле в момент окончания реза число 4 на выходе сум" матора.16 станет отрицательным, т.е. .6А, то по.сигналу датчика 8.реза в счетчик 12 с выхода сумматора 28. вводится число Я,.вычисляемое.сумматором 28 согласно выражениюА-Е, 12)Здесь А определяется выражением (1) и подводится к входу сумматора 28 с числового выхода сумматора 16, аподводится от задатчика 29 длины,Число 4 так же, как и Д, соответствует расстоянию будущей линии реза, ближайшей к дефектоскопу 2, до оси дефектоскопа 2 в момент окончания реза, но в отличие от Я соответствует большему .смещению оси реза относительно исходного положения трубоотрезиого устройства 4, или большему ходу трубоотрезного устройства 4 в процессе реза.Одновременно с вводом в счетчик 12 числа А 1 через элемент И 34 включается триггер 31 и накладывается запрет на прохождение с выхода сумматора 16 команд сдвига регистра 10 при переходе числа А, (числового вы" хода сумматора 16) через нуль. Поскольку этот момент может совпадать с обнулением счетчика 12 и подачей с его выхода команды на сдвиг регистра 10, такая блокировка позволяет 1 О избегать ошибочных:сдвигов регистров 10 и неправильной отбраковки труб 3 при разбегах во времени появления нулей выходных сигналов счетчика 12 и сумматора 16. 15Если в следующем цикле ход трубоотрезного устройства 4 в процессе реза уменьшится по сравнению с предыдущим циклОм те 7 т так что становится ВА и число А,из отри цательного становится положительным либо равным нулю, то в момент окончания реза от датчика 8 реза подается сигнал на отключение триггера 31, как это описано выше(т, и т - 25 перемещение линий реза в предыдущем и последующем циклах от момента схода трубоотрезного устройства 4 с датчика 9 до момента срабатывания датчика 8 реза), При этом вновь разрешается прохождение команд на сдвиг регистра 10 от нуль-органа 19, если в предыдущих циклах ход трубоотрезного устройства 4 .вновь увели, Е . Е, так, ч чис Д, начнет переходить через нуль в сторону отрицательных величин.Затем цикл работы системы понторяется.Таким образом, благодаря дополнению системы звеньями, измеряющими изменяющееся перемещение трубной заготовки при ходе трубоотрезного устройства из Фиксированного положения до окончания реза и Фиксирующими в момент окончания реза переменное положение линии. реза относитель-. но дефектоскопа, исключаются.неточ-. ности в сопровождении дефектов трубной заготовки и .обеспечивается ка-чественная отбраковка труб.ФПрименение предлагаемой системы позволит сократить численность эксплуатационного персонала, так как отпадает необходимость в дополнительном контроле труб и их пересортировке, Уменьшение при этом эксплуатационных расходов составит около 24000 руб. в год.1101308 Составитель В,ЭтингенРедактор А.Шандор Техред А.Ач Корректор Г. Решетни 795 арственн зобретена, ж,Зака Филиал .ППП Патентф, .г.ужгород, .ул оектная,4. 2/7 . Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Моск