Система мерного реза изделия

(19) ( 1) 51)5 В 23 О 36/00 ТЕН Б ПИ К АВТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1542705, кл, В 23 О 35/00, 1988.(54) СИСТЕМА МЕРНОГО РЕЗА ИЗДЕЛИЯ(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию дляуправления механизмами реза длинномерного изделия на мерные длины на ходу техИзобретение относится к обработке длинномерных изделий резанием, например труб, проката и т.п., может быть использовано для управления механизмами реза длинномерного изделия на мерные длины на ходу технологического процесса, и является усовершенствованием авт,св. М 1542705.Система мерного реза изделия содержит позиционный регулятор ножниц, первый вход которого подключен к выходу селектора, первый и второй групповые входы которого соединены с групповыми выходами первого задатчика кода и первого счетчика соответственно, к первому групповому входу первого счетчика подключен второй задатчик кода, датчик перемещения изделия, механически соединенный со следящим роликом, датчик дефекта изделия, подключенный к первому входу триггера,элезоб ретенияв Система соя летучими мерный раселия по сигуация, когда жет быть по- минимально варийной сиии в системе управление а ножниц на ается операическим пенологического процесса. Цель и повышение качества изделий. держит элементы управлени ножницами, обеспечивающие крой изделия. При раскрое изд налу "Дефект" возможна сит вновь поступившее изделие мо резано с первым резом меньше допустимого. Для устранения а туации на технологической лин блокируется автоматическое резом, а момент ручного запуск порез головного иэделия выбир тором с последующим автомат реходом на мерный раскрой. 1 мент И, первый элемент ИЛИ, второй счетчик, второй элемент ИЛИ, первый формирователь импульсов, преобразователь ; а последовательности импульсов, делитель :с частоты импульсов, две линии задержки и формирователь кода, первым входом соединенный с вторым выходом позиционного регулятора ножниц, с первым входом второго "фе счетчика, с входами первой и второй линии0 задержки, выходы которых через второй и первый элементы ИЛИ соответственно связаны с вторыми входами первого счетчика и позиционного регулятора ножниц, третий вход которого подключен через преобразователь последовательности импульсов к датчику перемещения изделия и через делитель частоты импульсов к первому входу элемента И, вторым входом соединенного с вторым входом первого элемента ИЛИ, третьим входом селектора, вторым входомвторого счетчика, выходом триггера и черезпервый формирователь импульсов с вторымивходами формирователя кода и второго элемента ИЛИ, выход второго счетчика связанс вторым входом триггера, а выход элементаИ - с третьими входами первого счетчика иформирователя када, выход которого подключен к четвертому входу первого счетчика, кроме того, формирователь кодасодержит триггер, генератор импульсов,элемент И и счетчик, выходом соединенныйсо сбросовым входом триггера, выход последнего и выход генератора импульсов через элемент И подключен к первому входусчетчика, второй вход счетчика, установочный вход триггера и третий вход счетчикаявляются соответственно первым, вторым итретьим входами, а выход элемента И - выходом формирователя кода.Известная система мерного реза предназначена для мерного раскроя бесконечного изделия и автоматического вырезаниядефекта изделия, ориентируя ега на конецготового изделия.Однако, при использовании данной известной системы для раскроя изделия наагрегатах с конечной длиной раскраиваемаго изделия, например при поруланнам изготовлении труб, первое изцелие получаетсяпроизвольной длины, в т.чменьше минимальной, что снижает качества изделия исоздает аварийную ситуацию на арегате,так как при отрезанном изделии длинойменьше минимально допустимого па технологическим требованиям возможно застревание его в технологической линии.Цель изобретения - повышение качества изделий и исключение аварийных ситуаций на технологической линии,Поставленная цель достигается тем, чтав систему мерного реза изделия дополнительно введены датчик наличия изделия,третий элемент задержки, второй и третийтриггеры, второй и третий элементы И, выход датчика наличия изделия соединен свходами третьего элемента задержки и второго триггера, второй вход которого черезвторой элемент И подключен к выходутретьего элемента задеркки, второй входвторого элемента И соединен с кнопкой и счетвертым входом регулятора, первый выхавторого триггера соединен с вторым входомтретьего элемента И, первый вход которогосоединен с контактом реле управления ножницами, а выход соединен с вторым входомтретьего триггера, первый вход которогоподключен к второму выходу второго триггера, выход третьего триггера соединен спятым входом позиционного регулятораножниц.5 10 55 26, счетчик 27, выход которого соединен сустановочным входом триггера 24, выход последнего и выход генератора 25 через элемент И 26 соединены с вторым входом счетчика 27, один из входов триггера 24, первый и третий входы счетчика 27 являют 15 20 25 30 35 40 45 50 Сопоставительный анализ с прототипам показывает, чта заявляемая система отличается наличием датчика концараскрэиваемого изделия, второго формирователя импульса и элемента ИЛИ во взаимосвязи с Остальнь 1 ми элементами схемы,На чертеже представлена блок-схема системы мернага реза изделия,Г 1 а чертеже обозначены ножницы 1 для Отрезания мерных длин длиннамернага изделия 2 связаны с первым выходам позицианнага регулятора 3, датчик 4 перемещенияизделия 2, механически сопряженный со следящим роликом 5, падклочен к входупреобразователя 6 последовательности импульсов. выход которого соединен с третьим входам регулятора 3 и входом делителя 7 частоты импульсов, выход катарага через элемент И 8 подключен к третьим входам первого счетчика 9 и фармирава геля 10 када, первый вход регулятора 3 через селектор 11 подключен к выходу первого задатчикэ 12 кода, второй групповой вход селектора 11 подключен к групповому выходу первого счетчика 9, третий вход селектора 11 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, входам первого формирователя 14 импульсов, вторым входам второго счетчика 15, вторым входам второго элемента И 8 и падкл,ачен к выходу триггера 16, датчик 17 дефекта изделия 2, первый элемент 18 задеркки, второй задатчик 19 кода, второй элемент 20 задержки, второй вход триггера 16 подключен к выходу второго счет.ика 15, второй выход регугщтара 3 соединен с вторым входом формирователя 10, с первым входам второго счетчика 15 и через элементы задеркки 18 и 20 соответственна к выходам элементов первого 13, второго ИЛИ 21, выходы которых подключены соответственна к Вторым входам позиционного регулятора 3 и первого счетчика 9, к первал 1 у и четвертому входам которого падкгночен задатчик 19 каДэ и выход формирователя 10 кода соответственна, первый вход формирователя 10 кода соединен с выходом формирователя 14 импульсов и входам второго элемента ИЛИ 21, первым, вторым и третьим входами регулятОрэ 3 яВляются О-вход, Ч-вход и Т-вход счетчика 22 соответственно, а вьхад блока 23 управления является первым выходом регулятора 3,Формирователь 10 кода содержит триггер 24, генератор 25 импульсов, элемент Ися соответственно первым, вторым и третьим входами, а выход элемента И 26 - выходом формирователяСелектор 11 конструктивно включает всебя групповые элементы 28, И 29, ИЛИ 30.Выход элемента ИЛИ 30 является выходом селектора 11, к первой группе входов элемента ИЛИ 30 подключен групповой элемент И 28, к второй группе входов - групповой элемент И 29, групповые входы элементов И 28, 29 являются первым и вторым входами селектора 11, третьим входом которого является разрешающие (запрещающие) входы элементов И 28, 29,Дефект 31 на изделии 2 обнаруживаетсяпри помощи датчика 17.Датчик 32 наличия изделия 2 через элемент 33 задержки подключен к первому вхо.ду второго элемента И 34 инепосредственно - к первому входу второготриггера 35, второй вход которого соединен с выходом элемента И 34, второй вход которого соединен с кнопкой 36 ручного запуска ножниц 1 и с четвертым входом регулятора 3, первый выход триггера 35 соединен свторым входом третьего элемента И 37, первый вход которого подключен к контакту 38 реле управления ножницами 1, выход элемента И 37 соединен с вторым входом третьего триггера 39, первый вход которогоподключен к второму выходу триггера 35, а выход - к пятому входу регулятора 3,В регулятор 3 дополнительно введеныэлементы И 40 и ИЛИ 41, последовательно соединенные со счетчиком 22 и блоком 23, причем первый вход элемента ИЛИ 41 и второй вход элемента И 40 соединены с четвертым и пятым входом регулятора 3 соответственно, выход элемента ИЛИ 41 является вторым выходом регулятора 3В качестве датчика 4 перемещения изделия 2 может быть использован, например, датчик импульсов ПДФ2 ПА.984,009 ТУ.В качестве датчика 17 дефекта можетбыть использован, например,дефектоскоп типа ВД 41 Я ТУ 25-06, 1692-74.Элементы задержки 18 и 20 импульсовслужат для согласования процессов во времени. При этом время задержки элемента 20 задержки импульса должно быть примерно в 2 раза больше задержки на элементе 18 задержки.В качестве датчика 32 наличия изделияможет быть использован. например, фото- датчик типа ФРСУ ТУ 36,1760-84 или щеточный электрический датчик.Элемент 33 задержки времени может.быть выполнен в виде типового элемента ВЛ 43 УХЛ 4,1, 24 В, 1-10 с,ТУ 16,523,585-80.51015 20 25 30 35 40 45 50 55 Кнопка 36 "Р" системы служит для ручного запуска ножниц 1 и подает сигнал на .второй вход элемента И 34 в момент ручногопуска ножниц 1 оператором агрегата посредством элемента ИЛИ 41 и блока 23 регулятора 3.Контакт 38 "Назад" яваячтся составнойчастью ножниц 1 и замыкается на времядвижения их "Назад" (возвращение в исходное положение по окончании очередного реза изделия 2),Остальные элементы и узлы системымогут быть реализованы на базе типовыхИМС серий; например, К 155, К 176, К 561 ит,п,Датчик 17 дефекта установлен от осиреза ножниц 1 навстречудвижению изделия2 на расстоянии2 минмаксгде минм максм - мерная минимальнаяи максимальная длины готовых изделий соответственно.Причем, на практике их величины соотносятся какмакс ) 2 минВ общем случае длина изделия на осьюреза ножниц (по направлению движенияизделия 2)0 (( 1 макса расстояние от дефекта 31 изделия 2до оси реза ножниц 1 равно 1 ш.Датчик 32 установлен соосно с датчиком 17.Система работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 16, 35,39, а также 24 формирователя 10 кода находятся в исходном состоянии, при котором вселекторе 11 групповой элемент И 28 открыт, а групповой элемент И 29 закрыт;счетчик 15 удерживается в исходном нулевом состоянии; элемент И 8 открыт; в формирователе 10 кода элемент И 26 закрыт(вырабатываемые генератором 25 импульсына выход элемента И 26 не проходят); элемент И 37 закрыт; элемент И 40 регулятора3 открыт.В начале работы (принимается условнодля удобства рассмотрения протекающихпроцессов) в регуляторе 3 с выхода счетчика22 выдается команда "Рез", сигналом которого блоком 23 запускаются ножницы 1, отрезающие готовое иэделие определеннойдлины (определяется заданием, записанным по входу Д в счетчик 22); воздействуячерез элементы 18 задержки и ИЛИ 13 наЧ-вход счетчика 22, обеспечивается записьв него информации с выхода селектора 11(элемента ИЛИ 30); воздействуя через элементы 20 задержки и ИЛИ 21 на Ч-входсчетчика 9, обеспечивается запись в него5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 константы - с выхода задатчика 19; уста 1-д2навливается в "0" счетчик 27 в формирователе 10 кода.Изделие 2, перемещаясь по технологической линии(на чертеже обозначено стрелкой) обеспечивает при помощи следящегоролика 5 и датчика 4 выдачу последовательности импульсов, пропорциональной по количеству импульсов величине перемещенияиэделия, Последовательность импульсов сдатчика 4, пройдя через блок 6 преобразователя последовательности импульсов (цена каждого импульса приводится к типовойединице измерения длины, например, 1 мм,1 см, 1 дм и т,п.) поступает в регулятор 3 навычитающий вход счетчика 22 и через делитель 7 на два и открытый элемент И 8 проходит на вычитающий вход счетчика 9 и натретий вход формирователя 10 кода (суммирующий вход счетчика 27),При этом, если отсутствует дефект 31 наиэделия 2, то сигналом Рез с выхода счетчика 22 регулятора 3 в него будет записанаинформация о мерной длине с выхода задатчика 12, а в счетчик 9 - константа - сдвыхода задатчика 19.Поступающие в регулятор 3 на вычитающий вход счетчика 22 импульсы длины изделия 2 обеспечивают вычитание в немзаписанной ранее информации до обнуления, при котором будет выдана команда"Рез" и будут выполнены выше описанныевспомогательные операции.В счетчике 27 формирователя 10 междусмежными командами "Рез" с выхода счет 1цика 22 формируется информация - .2. В счетчике 9 в этом случает формируется задание для счетчика 22 на случай отрезания первого из двух готовых изделийодинаковой длины при обнаружении датчиком 17 дефекта 31 изделия 2,Это задание определяется из следующих предпосылок. На момент обнаружениядатчиком 17 дефекта 31 длина изделия отдефекта (т.е, от датчика 17) до переднегоконца изделия, находящегося за осью резаножниц 1, в общем случае равна сумме (1 д+11). По предлагаемому алгоритму эта длинадолжна быть поделена пополам, обеспечивая тем самым ориентацию дефекта на конец готового изделия. Поскольку на момент обнаружения дефекта информация в счетчике 22 должна быть заменена новым заданием (вместо мерного раскроя должны выполнить раскрой изделия по сигналу "Дефект" ), а длина изделия за осью реза ножниц 1 равна 1, то очевидно, заданием на порез изделия по сигналу "Дефект" будет 1 д+1 1 д - 1-- 1=2 2Это задание и формируется счетчиком 9.Процесс мерного реза изделия будет проходить описанным методом до появления дефекта 31 изделия 2 в зоне датчика 17.При поступлении сигнала "Дефект" с датчика 17 через элемент ИЛИ 34 триггер 16 устанавливается в состояние, при котором закрывается в селекторе 11 групповой элемент И 28 и открывается групповой элемент И 29; посредством элемента ИЛИ 13 в счетчик 22 регулятора 3 записывается информация из счетчика 9 (задание на отрезание первого изделия из двух одинаковой длины по сигналу "Дефект"; закрывается элемент И 8; от выходного сигнала "1" триггера 16 запускается формирователь 14, короткий сигнал которого, пройдя через элемент ИЛИ 21, обеспечивает запись константы в счетчик 9 с выхода задатчика 19; снимается запрет удержания счетчика 15 в исходном нулевом состоянии.В формирователе 10 сигнал "1" с выхода триггера 24 открывает элемент И 26, обеспечивая при помощи импульсов генератора 25 перепись информации из счетчика 27(половина длины 1) в счетчик 9; По окончании переписи этой информации импульсом переполнения с выхода счетчика 27 триггер 24 возвращается в исходное состояние, закрывая элемент И 26 для прохождения импульсов генератора 25.Таким образом, после обнаружения датчиком 17 дефекта на изделии 2 в счетчике 221 д -будет информация 2, а в счетчике 9 1 д+12Поступающие импульсы длины изделия на вычитающий вход счетчика 22 обеспечивают его обнуление и выдачу сигнала Рез (первого после поступления сигнала "Дефект"), который при помощи блока 23 и ножниц 1 обуславливает отрезание первого готового изделия по сигналу "Дефект"; в счетчик 15 записывает число "1"; при помощи элементов 18 задержки и ИЛИ 13 записывает информацию в счетчик 22 из счетчика 9; устанавливает счетчик 27 формирователя 10 в исходное состояние; при помощи элементов 20 задержки и ИЛИ 21 обеспечивает в счетчик 9 запись константы с выхода задатчика 19. Продолжающие по510 15 20 датчика 32 триггер 35 устанавливается в состояние "1", при котором открывается элеступать на вычитающий вход счетчика 22 импульсы длины изделия 2 обеспечивают обнуление его и выдачу команды Рез, по которой при помощи блока 23 регулятора 3 и ножниц 1 обеспечивается отрезание второго готового изделия по сигналу "Дефект"; счетчиком 15 сосчитывается вторая единица (второе готовое изделие после прихода сигнала "Дефект" ), при которой по сигналу переполнения счетчика 15 триггер 16 возвращается в исходное состояние, обеспечивая переключение элементов И 28, И 29, И 8 на мерный раскрой изделия; счетчик 27 обнуляется; в счетчик 22 записывается информация о мерной длине изделия с выхода задатчика 12; в счетчик 9 записывается константа с выхода задатчика 19. На этом раскрой изделия по сигналу "Дефект" заканчивается и начинается мерный порез изделия 2.Работа системы 2 в случае поступления его конца в зону датчика 32 производится следующим образом, При выходе конца изделия 2 из зоны мент И 37; снимается сигнал удержания всостоянии "1" триггера 39. После выполнения ножницами 1 реза изделия 2 (после прихода сигнала "Конец" изделия 2 с датчика 32) во время возвращения ножниц 1 в исходное состояние включается контакт 38 реле "Назад", подавая сигнал "1" от источника питания на первый вход элемента И 37. А поскольку этот элемент по второму входу открыт сигналом с выхода триггера 35, то выходной сигнал элемента И 37 устанавливает триггер 39 в состояние "0", при котором закрывается элемент И 40 регулятора 3, запрещая подачу сигнала "Рез" с выхода счетчика 22 на вход блока 23 для запуска ножниц 1,В таком состоянии система остается до прихода переднего конца очередного изделия 2 в зону датчика 32.От переднего конца изделия 2 срабатывает датчик 32, сигналом с выхода которого запускается элемент 33 задержки времени. Величина задержки времени выбирается с учетом того, чтобы за время ее действия передний конец иэделия прошел расстояние не менее чеммаксд м.Несмотря на то, что вновь поступившее изделие 2 войдет в контакт с роликом 5 и счетчик 22 регулятора 3. принимая импульсы перемещения иэделия 2, с учетом имевшейся в нем информации, может выдать команду "Рез", последняя на выход блока 30 35 40 45 50 55 23 управления ножницами 1 не пройдет, так как в этом случае элемент И 40 закрыт.С учетом допускаемых длин готовых изделий оператор выбирает момент ручного запуска ножниц 1. В этот момент, нажав кнопку 36, посредством элемента ИЛИ 41 и блока 23 регулятора 3; он запускает ножницы 1 на порез головного готового изделия. Одновременно сигнал от кнопки 36 проходит через открытый (сигналом с выхода элемента 33) элемент И 34 на второй вход триггера.35, устанавливая его в исходное состояние. при котором элемент И 37 закрыт; триггер 39 устанавливается в состояние "1"; элемент И 40 регулятора 3 открыт.По истечении задержки времени элемент 33 восстанавливает свое исходное состояние, закрывая элемент И 34 до прихода очередного переднего конца изделия 2.Сигнал ручного запуска ножниц 1 с выхода элемента ИЛИ 41 через блок 23 поступает на второй выход регулятора 3, запуская элементы системы согласно описанному при рассмотрении мерного раскроя.Предлагаемая система мерного реза обеспечивает ориентацию дефекта на конец готового изделия; длину готовых изделий не меньше минимально и не больше максимально допускаемых мерных длин; повышение качества готовых изделий; исключение аварийной ситуации на технологической линии в случае нештатного раскроя концевого иэделия, когда остаток изделия может быть меньше минимально допускаемой длины,Формула изобретения Система мерного реза изделия по авт,св, М 1542705, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества изделий и исключения аварийных ситуаций, дополнительно введены датчик наличия изделия, третий элемент задержки, второй и третий триггеры, второй и третий элементы И и кнопка ручного запуска ножниц, один контакт которой подключен к источнику питания, при этом выход датчика наличия изделия соединен с первым входом второго триггера и через третий элемент эадержки - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к другому контакту кнопки ручного запуска ножниц и четвертому входу регулятора, а выход - к второму входу второго триггера, первый вход третьего элемента И связан с дополнительным контактом реле управления ножницами, а второй вход - с первым выходом второго триггера, второй выход которого соединен с первым входом третьего триггера, вторым входом подключенным к выходу третьего элемента И, а выходом к пятому входу регулятора.,Осауле этельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 зводствен Заказ 1022 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5